EP0919078A1 - Verfahren und vorrichtung zur überwachung und/oder ladesteuerung einer aus modulen zusammengesetzten batterie, insbesondere in einem batteriebetriebenen fahrzeug - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur überwachung und/oder ladesteuerung einer aus modulen zusammengesetzten batterie, insbesondere in einem batteriebetriebenen fahrzeug

Info

Publication number
EP0919078A1
EP0919078A1 EP97928272A EP97928272A EP0919078A1 EP 0919078 A1 EP0919078 A1 EP 0919078A1 EP 97928272 A EP97928272 A EP 97928272A EP 97928272 A EP97928272 A EP 97928272A EP 0919078 A1 EP0919078 A1 EP 0919078A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
battery
evaluation unit
measurement data
module
modules
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP97928272A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz Hauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP0919078A1 publication Critical patent/EP0919078A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00036Charger exchanging data with battery
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with provisions for charging different types of batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • Electric vehicles are already used for a number of purposes, and draw their energy from rechargeable batteries, in particular from lead accumulators connected in series. Such environmentally friendly drives are also beginning to gain acceptance in road vehicles.
  • a major problem is to monitor the operational readiness of the battery modules and to indicate their ready status.
  • Measurement data for determining the state of charge are recorded in the remote control transmitter and transmitted to the device to be controlled using a transmission medium such as infrared light, ultrasound or electromagnetic waves.
  • An evaluation circuit and a display element for displaying the state of charge are contained in the device to be controlled.
  • Such Wireless transmission of measurement data recorded on the battery to an evaluation unit is only possible under favorable circumstances and is not suitable in particular for a motor vehicle.
  • the evaluation unit is connected to the power cable.
  • the measurement data recorded directly on the battery, in particular the terminal voltage and the temperature, are transmitted to the evaluation unit by means of a coded AC voltage via the power cable.
  • the signal lines previously used can be completely eliminated. Electrical isolation is no longer necessary.
  • the circuit outlay for the coded transmission of the measurement data is considerably less in comparison to additional signal lines, in particular if batteries are used which are made up of a plurality of modules and / or cells and the individual modules and / or cells for a statement about the functional state of the entire association should be monitored.
  • the measured values can each be transmitted directly coded to the evaluation unit or passed on to other modules and / or cells and transmitted from there to the evaluation unit.
  • the transmission is advantageously serial and frequency modulated.
  • the simultaneous acquisition of measurement data on the individual modules is essential for the assessment of the functional status of a battery from individual modules of an overall association.
  • the acquisition of the measurement data is advantageously triggered by the central evaluation unit, so that these are acquired simultaneously on all modules.
  • These measurement data are digitized and then temporarily stored in memory circuits on the modules and from there serially queried and evaluated by the evaluation unit, each module being assigned a controllable module address.
  • Memory circuits for temporarily storing measurement data are advantageously integrated in each module, so that no complex wiring is required between the sensors and these intermediate memories.
  • Fig. 1 is a block diagram of an apparatus for performing the method for a
  • Fig. 2 is a circuit diagram for a series resonant circuit for the transmission of measurement data with a coded AC voltage.
  • a battery 1 is shown, from the power cables 2 and 3 lead to consumers, which are shown schematically as a load resistor 4.
  • a power shunt 5 and a main switch 6 are included in the power cable 2.
  • the measuring shunt 5 is connected to a central evaluation unit 9 via measuring lines 7 and 8. This also has a connection to the power cables 2, 3 via signal lines 10, 11.
  • the battery 1 is intended to represent the energy source in a battery-operated vehicle, the load resistor 4 essentially representing an electric drive motor.
  • the battery 1 is constructed in a modular manner, with conventional lead-acid batteries being used as modules 12 to 17 connected in series.
  • a module circuit as a module controller 19 to 24 is integrated in each module 12 to 17.
  • each module controller 19 to 24 is connected to the terminals 25, 26 of each assigned module 12 to 17 for detecting the terminal voltage. Furthermore, each module controller 19 to 24 is connected to further measuring sensors (not shown) assigned to each module, for example to temperature sensors.
  • the central evaluation unit 9 contains, in particular, high-voltage filters, rectifiers, amplifiers and a microcomputer.
  • the module controllers 19 to 24 further contain digitizing and buffering devices that interact with the central evaluation unit 9 and a connection to a series resonant circuit via whose alternating voltage buffered measurement data can be transmitted.
  • the area 27 framed by dashed lines is on the battery side, reference number 28 denoting a module of the battery and R1 indicating an ohmic resistance and L2 indicating an inductance of a complex internal resistance of the battery.
  • Inductors L2 and L3 represent the leads with line inductances.
  • the remaining area of the circuit is assigned to the module controller.
  • the feed lines with the inductors L2 and L3 are connected to a transistor Q2 which, in conjunction with further resistors, in particular R2, R3, R4, R5 and a capacitor C1, forms a series resonant circuit which is operated close to the resonance frequency.
  • An alternating voltage which is generated via an oscillator 1, is fed in via a further capacitance C2 at the branching point of the resistors R3, R4, R5.
  • the Positive pole 29 in the battery-side part is connected to resistor R4 via an inductor L4 and further to ground 30 via a smoothing capacitor C3
  • the circuit part of the central evaluation unit 9 (FIG. 1) for sending coded information is constructed similarly. There are differences in the tuning of the resonant circuit L1, R1, L2, L3 and C1, since the entire battery 1 (FIG. 1) is effective as the source voltage 28
  • FIGS. 1 and 2 have the following function
  • the module voltage and the module temperature are recorded on the individual modules 12 to 17. If a module consists of several cells, these are also monitored with regard to their voltage level
  • the temporarily stored measurement data are queried sequentially by the central evaluation unit 9.
  • an address code is transmitted via the power cable.
  • the addressed module controller replies in the echo process, with the help of a start bit (low potential), 8 data bits and a stop bit (high potential) successively transmitting the temporarily stored voltage value and temperature value from a module controller to the central evaluation unit Then a next module controller is queried.
  • the evaluation is carried out there according to criteria known per se and the charge status of the battery is displayed

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung und/oder Ladesteuerung einer Batterie (1), insbesondere in einem batteriebetriebenen Fahrzeug. Dazu werden an der Batterie (1) für die Überwachung relevante Meßdaten erfaßt, die einer Auswerteeinheit (9) zugeführt werden, wobei die Batterie (1) über Leistungskabel (2, 3) mit wenigstens einem Verbraucher (4) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist die Auswerteeinheit (9) an die Leistungskabel (2, 3) angeschlossen und die Meßdaten werden mittels einer codierten Wechselspannung über die Leistungskabel (2, 3) an die Auswerteeinheit (9) übertragen. Dadurch können zusätzliche, galvanisch getrennte Signalleitungen von Meßgebern an der Batterie zur Auswerteeinheit entfallen. Insbesondere bei modulartig aufgebauten Batterien (1), wie sie in Elektrofahrzeugen zur Anwendung kommen, kann der Verkabelungsaufwand dadurch verringert werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung und/oder Ladesteuerung einer aus Modulen zusammengesetzten Batterie, insbesondere in einem batteriebetriebenen Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und/oder Ladesteuerung einer aus Modulen zusammengesetzten Batterie, insbesondere in einem batteriebetriebenen Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 zur Durchführung dieses Verfahrens.
Für eine Reihe von Einsatzzwecken werden bereits Elektrofahrzeuge verwendet, die ihre Energie aus wiederaufladbaren Batterien, insbesondere aus in Reihe geschalteten Bleiakkumulatoren beziehen. Auch in Straßenfahrzeugen beginnen sich solche umweltfreundlichen Antriebe in gesteigertem Maße durchzusetzen.
Ein wesentliches Problem besteht darin, die Funktionsbereitschaft der Module der Batterie zu überwachen und ihren Bereitschaftszustand anzuzeigen.
Auch bei anderen Einsatzfällen von Batterien, beispielsweise bei Starterbatterien in Fahrzeugen, ist deren Ladezustand und eine entsprechende Anzeige für einen Verwender wesentlich.
Es sind eine Vielzahl unterschiedlicher Verfahren zur Ermittlung des Betriebszustands einer Batterie bekannt:
Zur Feststellung des Ladezustands einer Batterie ist es bekannt, die Dichte der Batteriesäure zu bestimmen (DE 37 06 076 A1). Dieses Verfahren ist für eine kontinuierliche Erfassung und eine Fernanzeige relativ aufwendig. Weiter ist es bekannt, aus einer Ladebilanz durch Auswertung des Lade- und des Entlade- stroms den Ladezustand einer Batterie zu ermitteln (DE 43 39 568 A1). Um eine möglichst genaue Aussage über einen Batteriezustand zu erhalten, werden hierbei noch Korrekturen durchgeführt, die die Stärke des Stromes, die Temperatur sowie das Batteriealter berücksichtigen. Bei einem ähnlichen Verfahren (DE 37 12 629 A1), bei dem insbesondere auch die Lebensdauer einer Kraftfahrzeugbatterie bestimmt und angezeigt werden soll, werden ebenfalls die Klemmenspannung, der Lade- und Entladestrom und die Temperatur einer Batterie erfaßt, in einer Auswerteschaltung verarbeitet und das Ergebnis in einer Anzeigeeinheit angezeigt.
Bei einem anderen bekannten Verfahren (DE 37 06 076 A1 ) werden die Klemmenspannung an einer Batterie zeitdiskret abgetastet und das Ergebnis mit den Werten einer Kennlinie verglichen und daraus der Ladezustand bestimmt.
Bei einem bekannten Verfahren zum Steuern des Ladevorgangs einer Batterie für ein Elek- trofahrzeug (DE 195 21 962 A1) werden die Batterietemperatur, die Batteriespannung und der Ladestrom erfaßt und in einer Ladesteuervorrichtung verwertet.
Bei den vorstehend genannten Batterieüberwachungen und Ladesteuerungen sind zur Erfassung der erforderlichen Meßdaten Meßwertgeber an der Batterie bzw. den Batteriemodulen und -zellen erforderlich. Von dort gehen zusätzlich zu den Leistungskabeln der Batterie Signalleitungen von den Meßwertgebern zu den Steuer- und Auswerteschaltungen. Diese Signalleitungen sind von den Leistungskabeln der Batterie galvanisch getrennt. Insbesondere bei modulartig aufgebauten Batterien, wie sie in Elektrofahrzeugen zur Anwendung kommen, ist ein hoher Signalleitungsaufwand erforderlich.
Es ist weiter eine Ladezustandsanzeige einer Batterie in einem Fernbedienungsgeber für nachrichtentechnische Geräte, insbesondere für Geräte der Unterhaltungselektronik, z. B. Rundfunk-, Fernsehgeräte oder Videorecorder bekannt (DE 41 05 369 C1). Dabei werden Meßdaten zur Ermittlung des Ladezustand im Fernbedienungsgeber erfaßt und an das zu steuernde Gerät mit einem Übertragungsmedium, wie Infrarotlicht, Ultraschall oder elektromagnetische Wellen, leitungslos übertragen. In dem zu steuernden Gerät ist eine Auswerteschaltung und ein Anzeigeelement zur Anzeige des Ladezustand enthalten. Eine solche drahtlose Übermittlung von an der Batterie erfaßten Meßdaten an eine Auswerteeinheit ist nur unter günstigen Gegebenheiten möglich und insbesondere für ein Kraftfahrzeug nicht geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß der Betriebszustand einer Batterie bei guter Funktion mit geringerem Aufwand überwachbar wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Ein Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist mit den Merkmalen des Anspruchs 7 angegeben.
Gemäß Anspruch 1 ist die Auswerteeinheit an die Leistungskabel angeschlossen. Die unmittelbar an der Batterie erfaßten Meßdaten, insbesondere die Klemmenspannung und die Temperatur werden mittels einer codierten Wechselspannung über die Leistungskabel an die Auswerteeinheit übertragen.
Dadurch können die bisher verwendeten Signalleitungen ganz entfallen. Eine galvanische Trennung ist nicht mehr erforderlich. Der Schaltungsaufwand für die codierte Übertragung der Meßdaten ist im Vergleich zu zusätzlichen Signalleitungen insbesondere dann wesentlich geringer, wenn Batterien eingesetzt sind, die aus einer Mehrzahl von Modulen und/oder Zellen aufgebaut sind und die einzelnen Module und/oder Zellen für eine Aussage über den Funktionszustand des Gesamtverbandes überwacht werden sollen.
Die Meßwerte können hierbei jeweils direkt codiert an die Auswerteeinheit übertragen werden oder an andere Module und/oder Zellen weitergegeben und von dort an die Auswerteeinheit weiter übertragen werden.
Die Übertragung erfolgt dabei vorteilhaft seriell und frequenzmoduliert. Wesentlich für die Beurteilung des Funktionszustandes einer Batterie aus Einzelmodulen eines Gesamtverbandes ist eine zeitgleiche Erfassung von Meßdaten an den einzelnen Modulen. Vorteilhaft wird dazu die Erfassung der Meßdaten von der zentralen Auswerteeinheit getriggert, so daß diese zeitgleich an allen Modulen erfaßt werden. Diese Meßdaten werden digitalisiert und dann in Speicherschaltungen an den Modulen zwischengespeichert und von dort seriell von der Auswerteeinheit abgefragt und ausgewertet, wobei jedem Modul eine ansteuerbare Moduladresse zugeordnet ist.
Zur Reduzierung des Energieverbrauchs der verwendeten Schaltungen gehen diese in einen Bereitschaftszustand als sog. "Sleepmode" über, wenn die Schaltung weder zur zeitgleichen Erfassung von Meßdaten getriggert ist, noch Meßdaten an die Auswerteeinheit übertragen werden.
In einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Datenübertragung auf den Leistungskabeln wird zur Erzeugung einer Wechselspannung in an sich bekannter Weise ein Schwingkreis verwendet, wobei durch die Anregung des Schwingkreises an der Batterie und/oder den Modulen und/oder den Zellen eine Modulationsspannung abfällt. Zur Auswertung der Meßdaten wird ein Mikrocomputer verwendet. Die Auswerteschaltung kann dabei in einen Mikrocomputer integriert sein, der auch für andere Funktionen verwendet ist.
Vorteilhaft werden Speicherschaltungen zur Zwischenspeicherung von Meßdaten in jedem Modul integriert, so daß zwischen den Meßwertgebern und diesen Zwischenspeichern keine aufwendige Verkabelung erforderlich ist.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens für eine
Ladezustandskontrolle einer Batterie, und Fig. 2 ein Schaltbild für einen Serienschwingkreis zur Übertragung von Meßdaten mit einer codierten Wechselspannung.
In Fig. 1 ist eine Batterie 1 dargestellt, von der Leistungskabel 2 und 3 zu Verbrauchern führen, die schematisch als Lastwiderstand 4 dargestellt sind. Im Leistungskabel 2 sind ein Meßshunt 5 und ein Hauptschalter 6 enthalten. Der Meßshunt 5 ist über Meßleitungen 7 und 8 mit einer zentralen Auswerteeinheit 9 verbunden. Diese hat weiter über Signalleitungen 10, 11 Verbindung mit den Leistungskabeln 2, 3. Die Batterie 1 soll die Energiequelle in einem batteriebetriebenen Fahrzeug darstellen, wobei der Lastwiderstand 4 im wesentlichen einen Elektroantriebsmotor darstellt. Die Batterie 1 ist modulartig aufgebaut, wobei übliche Bleiakkus als in Reihe geschaltete Module 12 bis 17 verwendet sind. In jedem Modul 12 bis 17 ist eine Modulschaltung als Modulcontroller 19 bis 24 integriert.
Jeder Modulcontroller 19 bis 24 ist wie eingezeichnet an die Klemmen 25, 26 jedes zugeordneten Moduls 12 bis 17 zur Erfassung der Klemmenspannung angeschlossen. Weiter ist jeder Modulcontroller 19 bis 24 an weitere (nicht eingezeichnete), jedem Modul zugeordnete Meßwertgeber, beispielsweise an Temperaturgeber angeschlossen.
In der zentralen Auswerteeinheit 9 sind insbesondere Hochspannungsfilter, Gleichrichter, Verstärker und ein Mikrorechner enthalten.
Die Modulcontroller 19 bis 24 enthalten weiter mit der zentralen Auswerteeinheit 9 zusammenwirkende, Digitalisier- und Zwischenspeichereinrichtungen sowie einen Anschluß an einen Serienschwingkreis über dessen Wechselspannung zwischengespeicherte Meßdaten übertragbar sind.
Im Schaltbild nach Fig. 2 ist der strichliert eingerahmte Bereich 27 batterieseitig, wobei mit Bezugszeichen 28 ein Modul der Batterie und mit R1 in ohmscher Widerstand und mit L2 eine Induktivität eines komplexen Innenwiderstands der Batterie bezeichnet sind. Induktivitäten L2 und L3 stellen die Zuleitungen mit Leitungsinduktivitäten dar.
Der übrige Bereich der Schaltung ist dem Modulcontroller zugeordnet. Die Zuleitungen mit den Induktivitäten L2 und L3 sind mit einem Transistor Q2 verbunden, der in Verbindung mit weiteren Widerständen, insbesondere R2, R3, R4, R5 und einer Kapazität C1 einen Serienschwingkreis bildet, der dicht an der Resonanzfrequenz betrieben wird.
Über eine weitere Kapazität C2 wird am Verzweigungspunkt der Widerstände R3, R4, R5 eine Wechselspannung eingespeist, die über einen Oszillator 1 erzeugt wird. Zudem ist der Pluspol 29 im batteπeseitigen Teil über eine Induktivität L4 mit dem Widerstand R4 und weiter über eine Glattungskapazitat C3 mit Masse 30 verbunden
Der Schaltungsteil der zentralen Auswerteeinheit 9 (Fig 1 ) zum Senden von codierten Informationen ist ähnlich aufgebaut Unterschiede bestehen in der Abstimmung des Schwingkreises L1 , R1 , L2, L3 und C1 , da als Quellenspannung 28 die gesamte Batterie 1 (Fig 1) wirksam ist
Die in Fig 1 und 2 dargestellten Anordnungen haben folgende Funktion
An den einzelnen Modulen 12 bis 17 werden jeweils die Modulspannung und die Modultemperatur erfaßt Besteht ein Modul aus mehreren Zellen werden diese ebenfalls hinsichtlich Ihrer Spannungslage überwacht
Für ein zeitgleiches Messen an allen Modulen werden diese von der zentralen Auswerteeinheit 9 getriggert. Die Kommunikation zwischen der zentralen Auswerteeinheit 9 als Master und den Modulcontrollern 19 bis 24 als Slaves wird immer über den Master initialisiert Der Befehl "Messung starten" gilt dabei für alle Modulcontroller. Er initialisiert eine Spannungsmessung Temperaturmessung, wobei die Meßdaten in einer Speichereinheit des Modulcontrollers digitalisiert zwischengespeichert werden
Anschließend werden von der zentralen Auswerteeinheit 9 sequentiell die zwischengespeicherten Meßdaten abgefragt. Dazu wird über die Leistungskabel ein Adresscode übertragen Der angesprochene Modulcontroller antwortet dabei im Echoverfahren, wobei mit Hilfe eines Startbits (Low Potential), 8 Datenbits und ein Stopbit (High Potential) nacheinander der jeweils zwischengespeicherte Spannungswert und Temperaturwert von einem Modulcontroller an die zentrale Auswerteeinheit übertragen werden Anschließend wird ein nächster Modulcontroller abgefragt. Nach dem Vorliegen aller Meßdaten in der zentralen Auswerteeinheit wird dort die Auswertung nach an sich bekannten Kriterien vorgenommen und der Ladezustand der Batterie angezeigt

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Überwachung und/oder Ladesteuerung einer aus Modulen zusammengesetzten Batterie (1), insbesondere in einem batteriebetriebenen Fahrzeug, bei dem an der Batterie (1) relevante Meßdaten erfaßt werden, die einer Auswerteeinheit (9) zugeführt werden und Leistungskabel (2, 3) von der Batterie (1) zu wenigstens einem Verbraucher (4) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (9) an die Leistungskabel (2, 3) angeschlossen ist und die Meßdaten mittels einer codierten Wechselspannung über die Leistungskabel (2, 3) an die Auswerteeinheit (9) übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdaten frequenzmoduliert übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßdaten die Temperatur und die Spannung erfaßt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdaten an den einzelnen Modulen (12 bis 17) und ggf. an deren Zellen erfaßt werden und über die Leistungskabel (2, 3) direkt an die Auswerteeinheit (9) oder an andere Module (12 bis 17) übertragen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für eine zeitgleiche Erfassung der Meßdaten an den einzelnen Modulen (12 bis 17) die Messung von der zentralen Auswerteeinheit (9) getriggert und die Meßdaten im jeweiligen Modul (12 bis 17) zwischengespeichert werden, und daß jedem Modul (12 bis 17) eine Moduladresse zugeordnet wird, über die die zwischengespeicherten Meßdaten von der Auswerteeinheit (9) abgefragt und ausgewertet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die für die Trigge- rung der Messungen und für die Übertragung der Meßdaten verwendete Schaltung in einen Bereitschaftszustand als sog. "Sleepmode" mit geringem Energieverbrauch schaltet, wenn die Schaltung weder getriggert ist noch Meßdaten übertragen werden.
7. Vorrichtung zur Überwachung und/oder Ladesteuerung einer aus Modulen zusammengesetzten Batterie (1), insbesondere in einem batteriebetriebenen Fahrzeug, bei der an den Modulen (12 bis 17) der Batterie und/oder Zellen von Modulen Meßwertgeber angeordnet sind, deren Ausgangssignale einer zentralen Auswerteeinheit (9) über Informationsleitungen zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Informationsleitungen die Batterie (1) mit mindestens einem Verbraucher (4) verbindenden Leistungskabel (2, 3) verwendbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedem zu überwachenden Modul (12 bis 17) ein Modulcontroller (19 bis 24) zugeordnet ist, welcher über die Leistungskabel (2, 3) zumindest mit der zentralen Auswerteeinheit (9) in Verbindung steht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß über die Modulcontroller (19 bis 24) jeweils ein aus dem Innenwiderstand (L1 , R1) der einzelnen Module (12 bis 17) und einem Kondensator (C1) des jeweiligen Modulcontrollers (19 bis 24) gebildeter Schwingkreis zur Erzeugung einer Wechselspannung auf den Leistungs- kabeln (2, 3) anregbar ist, welche von der zentralen Auswerteeinheit (9) auswertbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß über die zentrale Auswerteeinheit (9), ein aus dem Innenwiderstand der aus Modulen (12 bis 17) zusammengesetzten Batterie (1) und einem Kondensator (C1) der Auswerteeinheit (9) gebildeter Schwingkreis zur Erzeugung einer Wechselspannung anregbar ist, welche von den einzelnen Modulcontrollern (19 bis 24) auswertbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Modul (12 bis 17) eine Speicherschaltung zugeordnet ist zur Zwischenspeicherung der nach einer Triggerung durch die zentrale Auswerteeinheit (9) erfaßten, digitalisierten Meßdaten des jeweiligen Moduls (12 bis 17), und daß die zentrale Auswerteeinheit (9) Steuermittel enthält für eine serielle Abrufung der zwischengespeicherten Meßdaten.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung in den Modulcontrollern (19 bis 24) integriert ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulcontroller (19 bis 24) direkt aus den Modulen (12 bis 17) mit Spannung versorgbar sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulcontroller (19 bis 24) in dem jeweiligen Modul (12 bis 17) integriert sind.
EP97928272A 1996-08-09 1997-06-26 Verfahren und vorrichtung zur überwachung und/oder ladesteuerung einer aus modulen zusammengesetzten batterie, insbesondere in einem batteriebetriebenen fahrzeug Ceased EP0919078A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19632253 1996-08-09
DE19632253 1996-08-09
PCT/EP1997/003345 WO1998007226A1 (de) 1996-08-09 1997-06-26 Verfahren und vorrichtung zur überwachung und/oder ladesteuerung einer aus modulen zusammengesetzten batterie, insbesondere in einem batteriebetriebenen fahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0919078A1 true EP0919078A1 (de) 1999-06-02

Family

ID=7802283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP97928272A Ceased EP0919078A1 (de) 1996-08-09 1997-06-26 Verfahren und vorrichtung zur überwachung und/oder ladesteuerung einer aus modulen zusammengesetzten batterie, insbesondere in einem batteriebetriebenen fahrzeug

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6137262A (de)
EP (1) EP0919078A1 (de)
JP (1) JP2000516339A (de)
KR (1) KR20000029794A (de)
WO (1) WO1998007226A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19836141C1 (de) * 1998-08-10 2000-06-15 Ceag Sicherheitstechnik Gmbh Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren Batteriesatzes
EP1332546A4 (de) * 2000-10-10 2006-02-01 American Electric Power Compan Leistungs-lastausgleichssystem und paketelektrische speicherung
KR20030030541A (ko) * 2001-10-11 2003-04-18 현대자동차주식회사 전기 차량의 배터리 제어부 고장 검출장치
US6518734B1 (en) * 2002-06-18 2003-02-11 Aep Emtech, Llc System and method of forming capacitor-based electrical energy storage modules
FR2842360A1 (fr) * 2002-07-12 2004-01-16 Hawker Sa Procede et systeme de communication entre un dispositif de controle et de gestion d'une batterie et un chargeur de batterie
US7176806B2 (en) * 2005-02-23 2007-02-13 Eaglepicher Energy Products Corporation Physical key to facilitate an inactive mode for a state-of-charge indicator within a battery
KR100899284B1 (ko) * 2006-03-13 2009-05-27 주식회사 엘지화학 간단한 구조의 안전수단을 구비한 전지모듈
JP5533175B2 (ja) * 2009-05-20 2014-06-25 日産自動車株式会社 組電池監視装置
US20110302078A1 (en) 2010-06-02 2011-12-08 Bryan Marc Failing Managing an energy transfer between a vehicle and an energy transfer system
US9102313B2 (en) 2011-06-17 2015-08-11 International Truck Intellectual Property Company, Llc Supervisory control system for hybrid-electric powertrains

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7723267U1 (de) * 1977-07-26 1977-11-17 Graetz Gmbh & Co Ohg, 5990 Altena Elektrische batterieladeeinrichtung
FR2589008B1 (fr) * 1985-10-17 1994-10-21 Cga Alcatel Systeme de surveillance d'un ensemble d'accumulateurs electrochimiques et dispositif de surveillance pour un accumulateur
JPH0650340B2 (ja) * 1986-04-14 1994-06-29 株式会社日立製作所 自動車用バツテリの寿命診断装置
DE3706076A1 (de) * 1987-02-25 1988-09-08 Elektron Bremen Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung des bereitschaftszustandes eines batteriebetriebenen fahrzeuges
AT396637B (de) * 1990-07-23 1993-10-25 Industrieelektronik Poelz Ladegerät für sammlerbatterien
US5270636A (en) * 1992-02-18 1993-12-14 Lafferty Donald L Regulating control circuit for photovoltaic source employing switches, energy storage, and pulse width modulation controller
US5577070A (en) * 1992-04-16 1996-11-19 Hobart Brothers Company Apparatus for generating high power, low energy pulses across the terminals of a large capacity, low impedance battery
DE4225746A1 (de) * 1992-08-04 1994-02-10 Hagen Batterie Ag Schaltungsvorrichtung
US5455499A (en) * 1993-04-26 1995-10-03 Motorola, Inc. Method and apparatus for indicating a battery status
DE4339568A1 (de) * 1993-11-19 1995-05-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Ermittlung des Ladezustandes einer Batterie, insbesondere einer Fahrzeug-Starterbatterie
EP0662744B1 (de) * 1994-01-06 1999-03-24 General Motors Corporation Verfahren und Vorrichtung zur Ladungsausgleich von Einheiten
DE4422005A1 (de) * 1994-06-13 1995-12-14 Lennart Preu Personenkraftwagen mit Elektroantrieb
KR0180390B1 (ko) * 1994-06-16 1999-05-15 전성원 전기 자동차의 밧데리 충전 제어장치 및 그 방법
AT404526B (de) * 1994-07-18 1998-12-28 Pfaffelmoser Peter Einrichtung zum selektiven entladen einzelner zellen eines wiederaufladbaren akkumulators
DE19518729C2 (de) * 1995-05-22 1997-06-12 Mentzer Electronic Gmbh Einrichtung zum Messen von Teilspannungen
FI112730B (fi) * 1995-09-05 2003-12-31 Nokia Corp Akkujännitteen määrittäminen latauksen aikana ja akun latauslaite
SE515367C2 (sv) * 1996-08-30 2001-07-23 Ericsson Telefon Ab L M Sätt och anordning för reglering av spänningen över enskilda celler i ett batteri
US5994878A (en) * 1997-09-30 1999-11-30 Chartec Laboratories A/S Method and apparatus for charging a rechargeable battery

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9807226A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998007226A1 (de) 1998-02-19
JP2000516339A (ja) 2000-12-05
US6137262A (en) 2000-10-24
KR20000029794A (ko) 2000-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69837816T2 (de) Radiofrequenz-energieverwaltungssystem
DE69629470T2 (de) Radiofrequenz-energieverwaltungssystem
DE19541959C2 (de) Batterie-Steuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug mit einer Hochspannungsbatterie und Verfahren zur Steuerung der ausgleichenden Aufladung
DE10337243A1 (de) Batterie-Prüf-Modul
EP2442427B1 (de) Akkumulator-Kontrollvorrichtung, sowie Verfahren und System zur elektrischen Hilfsversorgung
EP2419990B1 (de) Erweiterte batteriediagnose bei traktionsbatterien
DE3902339C2 (de) Datenerfassungs- und Auswerteanordnung für ein batteriebetriebenes Fahrzeug
DE102012210253A1 (de) Verfahren zum Überwachen einer Batterie
DE10348031A1 (de) Fahrzeugmontierte Batterieüberwachungsvorrichtung
EP0022450A1 (de) Prüfverfahren für Gleichstromquellen wie Akkumulatoren und Prüfgerät dafür
DE102005026077A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Ladungs- und/oder Alterungszustands eines Energiespeichers
DE2850489C3 (de) Vorrichtung zur Überwachung oder Steuerung des Betriebs wiederaufladbarer Akkumulatoren
EP1747476A1 (de) Batteriezustandserkennung
DE112017004731T5 (de) Vorrichtung zur Bestimmung der Akkumulatorleistungsabnahme
EP0726472A2 (de) Elektronische Batterieüberwachungseinrichtung
DE102010009260A1 (de) Einrichtung zur Versorgung eines Bordnetzes
EP0919078A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung und/oder ladesteuerung einer aus modulen zusammengesetzten batterie, insbesondere in einem batteriebetriebenen fahrzeug
DE102010013569A1 (de) Versorgungsschaltung für die elektrische Versorgung eines Fahrzeugs
DE112017004747T5 (de) Vorrichtung zur Bestimmung der Akkumulatorleistungsabnahme
DE60027808T2 (de) Eine Videokamera und Warnverfahren dafür
DE102011086620A1 (de) Verfahren zum Überwachen einer Batterie
WO2014032728A1 (de) Batterieladesystem und verfahren zum kabellosen laden einer batterie
EP0980131B1 (de) Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines von zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren Batteriesatzes
DE102019129468A1 (de) Schnellladeverfahren
DE102009033309B4 (de) Tragbare Fernbedienungsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19990309

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 20000905

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20010422