EP2718136A2 - Batteriesystem, kraftfahrzeug mit diesem batteriesystem und verfahren zur herstellung einer betriebsbereitschaft bei einem kraftfahrzeug mit diesem batteriesystem - Google Patents

Batteriesystem, kraftfahrzeug mit diesem batteriesystem und verfahren zur herstellung einer betriebsbereitschaft bei einem kraftfahrzeug mit diesem batteriesystem

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EP2718136A2
EP2718136A2 EP12725714.5A EP12725714A EP2718136A2 EP 2718136 A2 EP2718136 A2 EP 2718136A2 EP 12725714 A EP12725714 A EP 12725714A EP 2718136 A2 EP2718136 A2 EP 2718136A2
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EP
European Patent Office
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battery
battery system
docking station
battery modules
motor vehicle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12725714.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralph Schmidt
Joachim Fetzer
Ralf Angerbauer
Stefan Butzmann
Holger Fink
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.)
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH, Samsung SDI Co Ltd filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2718136A2 publication Critical patent/EP2718136A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a battery system of several
  • Subunits and a motor vehicle with this battery system and a method for producing a readiness for operation in a motor vehicle with this battery system.
  • a single subunit is formed at least from a single memory cell.
  • a single subunit can also have a plurality of memory cells combined to form a battery module or a plurality of such battery modules combined to form a battery pack.
  • a battery system consists of at least two interconnected memory cells.
  • a battery system As part of a drive system of a motor vehicle.
  • the battery system is firmly installed in the motor vehicle and remains during a charging process in the motor vehicle. For the duration of the charging time, the motor vehicle is then not available for use.
  • the battery system is designed so that all memory cells are assembled in a single battery pack, which is removably disposed of the motor vehicle. By replacing the discharged battery pack with a similarly charged battery pack the motor vehicle is ready for use again in a short time, but such a battery pack has considerable volume and weight. In addition, the high voltage of the battery pack when replacing risks in itself.
  • a battery system which comprises at least one battery module comprising at least one memory cell and a docking station, on which the at least one battery module is arranged separately removable.
  • the memory cells are preferably lithium-ion cells.
  • the battery modules thus form individually removable subunits of the battery system.
  • This arrangement in battery modules advantageously makes it possible to remove individual battery modules of the battery system separately
  • the separate handling of the individual battery modules simplifies the replacement of discharged or defective memory cells, since not all the memory cells are arranged in a single unit. Thus, when replacing advantageous only a smaller volume and a lower weight to be considered.
  • the individual battery modules each have a lower voltage than the entire system. As a result, electrical accidents is advantageously prevented.
  • the individual battery modules have a rated voltage of less than 60 volts.
  • the docking station has electrical conductors and the battery modules arranged at the docking station are electrically interconnected via the docking station. Additional arrangements for the electrical connection of the battery modules can be advantageously eliminated hereby.
  • the docking station preferably has corresponding strip conductors and switching devices.
  • Battery system is provided that the battery modules have identical designs.
  • the docking station has at least two docking stations and the battery modules are each arranged or arranged at a Andockplatz and docking the supply ports and / or power terminals and the supply terminals and / or power terminals with module-side supply and / or power terminals of the battery modules in operative connection are bringable or in operative connection.
  • Battery system is provided that the battery modules each have a cooling plate and as supply connections module coolant connections and the docking stations of the docking station each have appropriate coolant connections.
  • the temperature control of the individual battery modules is advantageously possible, and additional temperature control devices can be omitted.
  • Battery system is provided that the battery modules as
  • Supply connection in each case have at least one module degassing connection and the docking stations of the docking station each have at least one suitable degassing connection.
  • Battery system is provided that the battery modules as
  • Supply connection in each case have at least one module control connection and the docking stations of the docking station to each have at least one matching control connection.
  • Disassembly of the battery modules eliminates additional steps.
  • a monitoring and / or control by radio is provided.
  • Battery system is provided that the battery modules have connecting elements for the arrangement of further battery modules.
  • Battery modules are additionally fixed by means of the connecting elements.
  • the docking station comprises fixing means for reversible fixing of the battery modules.
  • fixing means for reversible fixing of the battery modules.
  • a motor vehicle is provided with the battery according to the invention in the aforementioned embodiments, wherein the battery is connected to a drive system of the motor vehicle.
  • the advantages of the battery system according to the invention as a component thus also benefit the motor vehicle as an assembly.
  • the motor vehicle can also be operated with a set of battery modules, while another set of battery modules is loaded stationary. Thus, advantageously longer service lives of the motor vehicle can be avoided.
  • Battery modules is operable and the minimum number is less than one
  • Motor vehicle can be increased as needed. So is advantageous to realize a cheaper basic price of the motor vehicle.
  • battery system in this application also includes batteries
  • Figure 1 shows the schematic basic structure of an inventive
  • FIG. 2 is a detail view of a battery module of the invention
  • Subunit has an energy storage cell.
  • Several memory cells arranged in one direction are in this case structurally combined to form battery modules.
  • several battery modules can be structurally combined to form a battery pack.
  • FIG. 1 by way of example and not limitation, the basic schematic structure of a battery system 10 according to the invention is shown.
  • the battery system 10 has at least one docking station 12 with a docking area 22.
  • the docking area has at least two docking sites 42 for accommodating individual battery modules 14.
  • the embodiment shown by way of example in FIG. 1 has twelve docking stations 42, five of which are not occupied. At seven of the docking stations 42 battery modules 16 are connected.
  • a battery module 16 in this invention is an interchangeable unit. In this case, all battery modules 16 of the battery system 10 preferably have a standardized design.
  • a battery module 16 is preferably provided with a cooling plate 20, through which a coolant can be conducted for controlling the temperature of the memory cells 18, and the heat of the memory cells 18 can thus preferably be removed or supplied.
  • the battery modules 16 of the battery system 10 comprise at least one prismatic memory cell 18.
  • a battery pack 14 is formed from a plurality of battery modules 16, each battery module 16 being formed purely by way of example and not limitation from six memory cells 18 interconnected to one another.
  • a battery module 16 can also have more or less than six memory cells 18.
  • the number of memory cells 18 depends on the required power and energy parameters of the battery module 16 and the power and energy parameters of the individual memory cells 18.
  • the number of battery modules 16 depends on the required power and
  • Battery pack 14 depends on the required power and energy parameters of the entire battery system 10 accordingly.
  • the docking station 12 has a docking area 22, on which the
  • Battery module 16 a docking station 42 with supply and
  • At least one degassing connection 24 for discharging outgassing of the connected battery module 16 a control connection 26 for controlling and
  • the docking station 12 has corresponding supply and power lines that terminate in the respective terminals. So are preferred in the
  • Docking station 12 electrical cables for electrical connection of the Battery modules 16 arranged together.
  • the docking station 12 preferably has coolant lines, degassing lines and control lines. Alternatively, a control and monitoring of the individual
  • the docking station 12 is preferably operatively connected to a drive system of a motor vehicle.
  • the docking station 12 shown in FIG. 1 has twelve docking stations 42 for the arrangement of twelve battery modules 16.
  • the maximum number of battery modules 16 to be arranged at the docking station 12 is therefore limited to twelve here by way of example.
  • seven are exemplarily assigned in FIG. That is, at seven docking stations 42, a battery module 16 is connected.
  • the battery system 10 according to the invention is at a
  • Battery system with a minimum number of battery modules 16 are reached.
  • the minimum number is preferably smaller than the maximum number.
  • the battery system can also comprise a plurality of docking stations 12.
  • the battery modules 16 connected to the docking station 12 are preferably connected via a plug connection, latching devices, click device,
  • FIG. 2 by way of example and not by way of limitation, a detailed view of a battery module 16 of the invention described above is shown
  • Battery system 10 shown.
  • the side of the battery module 16 facing the docking area 22 of the docking station 12 in the assembled state is shown. According to the invention, this can be a front, rear, top or bottom side of the battery
  • the side facing the docking region 22 of the docking station 12 has the pack-side connections 34 to 40 for those shown in FIG.
  • a battery pack 14 preferably has at least one module degassing port 34 for discharging outgassing, a module control port 36 for controlling, and
  • connecting elements 32 are preferably provided on the battery modules 16 in order to position further battery modules 16 or to fix each other.
  • the battery system 10 is implemented in all its embodiments, preferably in a motor vehicle. Preferably as a power battery in an electric or hybrid vehicle.
  • the battery system 10 is intended to store, in particular, electrical energy generated externally by the motor vehicle and to use it for the operation of the vehicle
  • the battery system 10 according to the invention is designed so that a charging process of the invention
  • Battery system can take place stationary outside the motor vehicle.
  • the motor vehicle can be operated with other battery modules 16 already charged.
  • a method according to the invention is provided to the battery modules 16 individually from the

Abstract

Es wird ein Batteriesystem (10) umfassend wenigstens ein Batteriemodul (16) vorgeschlagen, wobei das Batteriesystem (10) ferner eine Andockstation (12) umfasst, an der das wenigstens eine Batteriemodul (16) separat entnehmbar angeordnet ist. Bevorzugt weist die Andockstation Versorgungs- und oder Leistungsanschlüsse für das Batteriesystem (10) auf.

Description

Beschreibung
Titel
Batteriesystem, Kraftfahrzeug mit diesem Batteriesystem und Verfahren zur Herstellung einer Betriebsbereitschaft bei einem Kraftfahrzeug mit diesem Batteriesystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem aus mehreren
Untereinheiten und ein Kraftfahrzeug mit diesem Batteriesystem sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Betriebsbereitschaft bei einem Kraftfahrzeug mit diesem Batteriesystem.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Batteriesysteme aus mehreren Untereinheiten aufzubauen. Eine einzelne Untereinheit ist dabei wenigstens aus einer einzelnen Speicherzelle gebildet. Eine einzelne Untereinheit kann auch mehrere zu einem Batteriemodul zusammengefasste Speicherzellen oder mehrere derartige Batteriemodule zusammengefasst zu einem Batteriepack aufweisen. Demnach besteht ein Batteriesystem aus mindestens zwei miteinander verschalteten Speicherzellen.
Ein Batteriesystem als Teil eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs zu verwenden, ist ebenfalls bekannt. Um dem Batteriesystem dabei Energie aus einer fahrzeugexternen Quelle zuzuführen, sind im Wesentlichen zwei Konzepte bekannt. In einem ersten Konzept ist das Batteriesystem fest im Kraftfahrzeug verbaut und verbleibt während eines Aufladevorgangs im Kraftfahrzeug. Für die Dauer der Aufladezeit steht das Kraftfahrzeug dann nicht zum Gebrauch zur Verfügung. In einem zweiten Konzept ist das Batteriesystem so ausgeführt, dass alle Speicherzellen in einem einzigen Batteriepack zusammengefügt sind, der dem Kraftfahrzeug entnehmbar angeordnet ist. Durch einen Austausch des entladenen Batteriepacks gegen einen baugleichen aufgeladenen Batteriepack ist das Kraftfahrzeug in kurzer Zeit wieder einsatzbereit, jedoch weist ein derartiger Batteriepack erhebliches Volumen und Gewicht auf. Zudem birgt die hohe Spannung des Batteriepacks beim Austausch Gefahren in sich.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Batteriesystem zur Verfügung gestellt, welches wenigstens ein Batteriemodul bestehend aus wenigstens einer Speicherzelle und eine Andockstation umfasst, an der das wenigstens eine Batteriemodul separat entnehmbar angeordnet ist. Bevorzugt sind die Speicherzellen dabei Lithium- Ionen-Zellen.
Die Batteriemodule bilden damit einzeln entnehmbare Untereinheiten des Batteriesystems. Diese Anordnung in Batteriemodule ermöglicht es vorteilhaft, einzelne Batteriemodule des Batteriesystems separat zu entnehmen
beziehungsweise das erfindungsgemäße Batteriesystem mit einer variablen Anzahl von Batteriemodulen zu betreiben.
Die separate Handhabung der einzelnen Batteriemodule vereinfacht einen Austausch entladener oder defekter Speicherzellen, da nicht alle Speicherzellen in einer einzigen Einheit angeordnet sind. So sind beim Austausch vorteilhaft nur ein geringeres Volumen und ein geringeres Gewicht zu berücksichtigen. Zudem weisen die einzelnen Batteriemodule jeweils eine geringere Spannung auf, als das gesamte System. Dadurch ist Stromunfällen vorteilhaft vorgebeugt. In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist daher vorgesehen, dass die einzelnen Batteriemodule eine Nennspannung von weniger als 60 Volt aufweisen.
Da nicht alle Speicherzellen in einem einzigen Batteriemodul angeordnet sind, führt ein Defekt einer Speicherzelle nicht unweigerlich zur Notwendigkeit eines Austausches aller Speicherzellen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist vorgesehen, dass die Andockstation elektrische Leiter aufweist und die an der Andockstation angeordneten Batteriemodule elektrisch miteinander über die Andockstation verschaltet sind. Zusätzliche Anordnungen zur elektrischen Verschaltung der Batteriemodule können hiermit vorteilhaft entfallen. Die Andockstation weist dazu bevorzugt entsprechende Leiterbahnen und Schalteinrichtungen auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Batteriesystems ist vorgesehen, dass die Batteriemodule identische Bauformen aufweisen.
Hiermit ist vorteilhaft der Einbau eines jeden Batteriemoduls an jeder Stelle des Andockbereichs der Andockstation möglich. Es ist somit vorteilhaft ein modulares System geschaffen, in dem die Anzahl der Gleichteile erhöht ist und die unterschiedlicher Teile verringert.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Batteriesystems ist vorgesehen, dass die Andockstation wenigstens zwei Andockplätze aufweist und die Batteriemodule jeweils an einem Andockplatz anzuordnen oder angeordnet sind und der Andockplatz Versorgungsanschlüsse und/oder Leistungsanschlüsse aufweist und die Versorgungsanschlüsse und/oder Leistungsanschlüsse mit modulseitigen Versorgungs- und/oder Leistungsanschlüssen der Batteriemodule in Wirkverbindung bringbar oder in Wirkverbindung sind.
Hiermit ist vorteilhaft die gesamte Anbindung der Batteriemodule an die
Andockstationen ermöglicht, ohne zusätzliche Verbindungssysteme einsetzen zu müssen. Zudem können bei einer Montage beziehungsweise Demontage der Batteriemodule zusätzliche Arbeitsschritte entfallen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Batteriesystems ist vorgesehen, dass die Batteriemodule jeweils eine Kühlplatte und als Versorgungsanschlüsse Modulkühlmittelanschlüsse aufweisen und die Andockplätze der Andockstation dazu jeweils passgemäße Kühlmittelanschlüsse aufweisen.
Hiermit ist die Temperierung der einzelnen Batteriemodule vorteilhaft möglich, und zusätzliche Temperierungseinrichtungen können entfallen. Zudem können bei einer Montage beziehungsweise Demontage der Batteriemodule zusätzliche Arbeitsschritte entfallen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Batteriesystems ist vorgesehen, dass die Batteriemodule als
Versorgungsanschluss jeweils wenigstens einen Modulentgasungsanschluss aufweisen und die Andockplätze der Andockstation dazu jeweils wenigstens einen passgemäßen Entgasungsanschluss aufweisen.
Hiermit ist das Ableiten der Ausgasungen der einzelnen Batteriemodule vorteilhaft möglich, und zusätzliche Entgasungseinrichtungen können entfallen. Zudem können bei einer Montage beziehungsweise Demontage der
Batteriemodule zusätzliche Arbeitsschritte entfallen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Batteriesystems ist vorgesehen, dass die Batteriemodule als
Versorgungsanschluss jeweils wenigstens einen Modulsteuerungsanschluss aufweisen und die Andockplätze der Andockstation dazu jeweils wenigstens einen passgemäßen Steuerungsanschluss aufweisen.
Hiermit ist die Steuerung und Überwachung der einzelnen Batteriemodule vorteilhaft möglich. Zudem können bei einer Montage beziehungsweise
Demontage der Batteriemodule zusätzliche Arbeitsschritte entfallen. Alternativ ist auch eine Überwachung und/oder Steuerung per Funk vorgesehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Batteriesystems ist vorgesehen, dass die Batteriemodule Verbindungselemente zur Anordnung weiterer Batteriemodule aufweisen.
Hiermit ist vorteilhaft die Möglichkeit für eine einfache Anordnung weiterer Batteriemodule geschaffen beziehungsweise können benachbarte
Batteriemodule mittels der Verbindungselemente zusätzlich fixiert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Batteriesystems ist vorgesehen, dass die Andockstation Fixiermittel zur reversiblen Fixierung der Batteriemodule umfasst. Hiermit ist es vorteilhaft ermöglicht, die Batteriemodule werkzeugfrei zu montieren beziehungsweise zu demontieren. Das erleichtert einen Austausch der Batteriemodule.
Bevorzugt sind hierzu Steckverbindungen, Rasteinrichtungen,
Klickvorrichtungen, Klemmvorrichtungen, Verspannungsvorrichtungen oder Schienensysteme vorgesehen.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Batterie in den zuvor genannten Ausgestaltungen bereitgestellt, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Batteriesystems als Bauteil kommen so auch dem Kraftfahrzeug als Baugruppe zugute. Das Kraftfahrzeug kann zudem mit einer Garnitur von Batteriemodulen betrieben werden, während eine weitere Garnitur von Batteriemodulen stationär geladen wird. So können vorteilhaft längere Standzeiten des Kraftfahrzeugs vermieden werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug mit einer Mindestanzahl von
Batteriemodulen betreibbar ist und die Mindestanzahl kleiner ist, als eine
Maximalanzahl der an die Andockstation gleichzeitig anschließbaren
Batteriemodule ist.
Hiermit ist es vorteilhaft ermöglicht, die Andockstation für mehr Batteriemodule auszulegen, als ab Werk mit ausgeliefert werden. Durch Nachkauf oder Miete weiterer Batteriemodule können die Leistung und die Reichweite des
Kraftfahrzeugs bedarfsgerecht erhöht werden. So ist vorteilhaft ein günstigerer Grundpreis des Kraftfahrzeugs zu realisieren.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer
Betriebsbereitschaft bei einem Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem in den zuvor genannten Ausgestaltungen bereitgestellt. Dabei werden entladene oder defekte Batteriemodule einzeln aus der Andockstation entnommen und ersetzt. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung ausgeführt.
Der Begriff Batteriesystem schließt in dieser Anmeldung auch Batterien,
Akkumulatoren, Akkumulatorbatterien, Akkumulatorsysteme, insbesondere Lithium-Ionen-Systeme oder Lithium-Polymer-Ionen-Systeme mit ein.
Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 den schematischen Grundaufbau eines erfindungsgemäßen
Batteriesystems,
Figur 2 eine Detailansicht eines Batteriemoduls des erfindungsgemäßen
Batteriesystems.
Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden wird ein Batteriesystem beschrieben, welches als kleinste
Untereinheit eine Energiespeicherzelle aufweist. Mehrere in einer Richtung angeordnete Speicherzellen werden dabei zu Batteriemodulen konstruktiv zusammengefasst. Mehrere Batteriemodule können wiederum konstruktiv zu einem Batteriepack zusammengefasst werden.
In Figur 1 ist beispielhaft und nicht beschränkend der schematische Grundaufbau eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 10 gezeigt. Das Batteriesystem 10 weist wenigstens eine Andockstation 12 mit einem Andockbereich 22 auf. Der Andockbereich weist erfindungsgemäß wenigstens zwei Andockplätze 42 zur Aufnahme einzelner Batteriemodule 14 auf. Die beispielhaft in Figur 1 gezeigte Ausführung verfügt über zwölf Andockplätze 42, von denen fünf nicht belegt sind. An sieben der Andockplätze 42 sind Batteriemodule 16 angeschlossen. Ein Batteriemodul 16 stellt in dieser Erfindung eine für sich austauschbare Einheit dar. Dabei weisen alle Batteriemodule 16 des Batteriesystems 10 bevorzugt eine standardisierte Bauform auf. Zudem ist ein Batteriemodul 16 bevorzugt mit einer Kühlplatte 20 versehen, durch welche zur Temperierung der Speicherzellen 18 ein Kühlmittel geleitet werden kann und den Speicherzellen 18 damit bevorzugt Wärme entzogen oder auch zugeführt werden kann.
Die Batteriemodule 16 des Batteriesystems 10 umfassen erfindungsgemäß wenigstens eine prismatische Speicherzelle 18. In Figur 1 wird ein Batteriepack 14 aus mehreren Batteriemodulen 16 gebildet, wobei jedes Batteriemodul 16 jeweils rein beispielhaft und nicht beschränkend aus sechs miteinander verschalteten Speicherzellen 18 gebildet wird. Ein Batteriemodul 16 kann dabei erfindungsgemäß auch mehr oder weniger als sechs Speicherzellen 18 aufweisen. Die Anzahl der Speicherzellen 18 richtet sich nach den geforderten Leistungs- und Energieparametern des Batteriemoduls 16 und den Leistungsund Energieparametern der einzelnen Speicherzellen 18. Auch die Anzahl der Batteriemodule 16 richtet sich nach den geforderten Leistungs- und
Energieparametern des Batteriepacks 14 und den Leistungs- und
Energieparametern der einzelnen Batteriemodule 16. Die Anzahl der
Batteriepacks 14 richtet sich entsprechend nach den geforderten Leistungs- und Energieparametern des gesamten Batteriesystems 10.
Die Andockstation 12 weist einen Andockbereich 22 auf, an dem die
Batteriemodule 16 angeordnet sind. In diesem Andockbereich 22 ist pro
Batteriemodul 16 ein Andockplatz 42 mit Versorgungs- und
Leistungsanschlüssen vorgesehen. Bevorzugt sind dabei wenigstens ein Entgasungsanschluss 24 zum Ableiten von Ausgasungen des angeschlossenen Batteriemoduls 16, ein Steuerungsanschluss 26 zur Steuerung und
Überwachung des angeschlossenen Batteriemoduls 16, Leistungsanschlüsse 28 zur Entnahme oder Einbringung elektrischer Energie des angeschlossenen
Batteriemoduls 16 und Kühlmittelanschlüsse 30 zur Versorgung des
angeschlossenen Batteriemoduls 16 mit Kühlmittel angeordnet.
Die Andockstation 12 weist entsprechende Versorgungs- und Leistungsleitungen auf, die in den jeweiligen Anschlüssen münden. So sind bevorzugt in der
Andockstation 12 elektrische Leitungen zum elektrischen Verschalten der Batteriemodule 16 miteinander angeordnet. Zudem weist die Andockstation 12 bevorzugt Kühlmittelleitungen, Entgasungsleitungen und Steuerungsleitungen auf. Alternativ kann eine Steuerung und Überwachung der einzelnen
angeschlossenen Batteriemodule 16 erfindungsgemäß auch durch eine
Signalübertragung per Funk erfolgen. Die Andockstation 12 ist dabei bevorzugt mit einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs wirksam verbunden.
Die in Figur 1 gezeigte Andockstation 12 weist zwölf Andockplätze 42 zur Anordnung für zwölf Batteriemodule 16 auf. Die Maximalanzahl der an der Andockstation 12 anzuordnenden Batteriemodule 16 ist damit hier beispielhaft auf zwölf begrenzt. Von den zwölf Andockplätzen 42 sind in Figur 1 beispielhaft sieben belegt. Das heißt, an sieben Andockplätzen 42 ist ein Batteriemodul 16 angeschlossen. Das erfindungsgemäße Batteriesystem 10 ist bei einer
Anwendung insbesondere als Leistungsbatterie in einem Kraftfahrzeug bevorzugt so ausgelegt, dass die geforderten Leistungs- und Energieparameter des
Batteriesystems mit einer Mindestanzahl an Batteriemodulen 16 erreicht sind. Die Mindestanzahl ist dabei bevorzugt kleiner als die Maximalanzahl.
Erfindungsgemäß kann das Batteriesystem auch mehrere Andockstationen 12 umfassen.
Die an die Andockstation 12 angeschlossenen Batteriemodule 16 sind bevorzugt über eine Steckverbindung, Rasteinrichtungen, Klickvorrichtung,
Klemmvorrichtung, Verspannungsvorrichtung oder ein Schienensystem mit der Andockstation 12 verbunden.
In Figur 2 ist beispielhaft und nicht beschränkend eine Detailansicht eines Batteriemoduls 16 des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen
Batteriesystems 10 gezeigt. Abgebildet ist die in montiertem Zustand dem Andockbereich 22 der Andockstation 12 zugewandte Seite des Batteriemoduls 16. Erfindungsgemäß kann das eine Vorder-, Hinter-, Ober- oder Unterseite des
Batteriemoduls 16 sein.
Die dem Andockbereich 22 der Andockstation 12 zugewandte Seite weist die packseitigen Anschlüsse 34 bis 40 für die in Figur 1 gezeigten
andockstationsseitigen Anschlüsse 24 bis 30 auf. Die Packanschlüsse 34 bis 40 sind in ihrer Gestalt und in ihrer Position korrespondierend zu den Anschlüssen 24 bis 30 der Andockstation 12 ausgebildet. So weist ein Batteriepack 14 bevorzugt wenigstens einen Modulentgasungsanschluss 34 zum Ableiten von Ausgasungen, einen Modulsteuerungsanschluss 36 zur Steuerung und
Überwachung, Modulleistungsanschlüsse 38 zur Entnahme oder Einbringung elektrischer Energie und/oder Modulkühlmittelanschlüsse 40 zur Versorgung mit
Kühlmittel auf.
Zusätzlich sind an den Batteriemodulen 16 bevorzugt Verbindungselemente 32 vorgesehen, um weitere Batteriemodule 16 zu positionieren beziehungsweise um sich gegenseitig zu fixieren.
Das erfindungsgemäße Batteriesystem 10 ist in allen seinen Ausgestaltungen bevorzugt in einem Kraftfahrzeug implementiert. Bevorzugt als Leistungsbatterie in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug.
Das Batteriesystem 10 soll hierbei insbesondere extern vom Kraftfahrzeug erzeugte elektrische Energie speichern und diese für den Betrieb des
Kraftfahrzeugs zur Verfügung stellen. Das erfindungsgemäße Batteriesystem 10 ist dabei so gestaltet, dass ein Ladevorgang des erfindungsgemäßen
Batteriesystems außerhalb des Kraftfahrzeuges stationär stattfinden kann.
Während dieses Ladevorgangs kann das Kraftfahrzeug mit anderen bereits geladenen Batteriemodulen 16 betrieben werden. In einem erfindungsgemäßen Verfahren ist dazu vorgesehen, die Batteriemodule 16 einzeln aus der
Andockstation 12 zu entnehmen beziehungsweise einzusetzen.

Claims

Ansprüche
1 . Batteriesystem (10) umfassend wenigstens ein Batteriemodul (16)
bestehend aus wenigstens einer Speicherzelle (18), dadurch
gekennzeichnet, dass
das Batteriesystem (10) ferner eine Andockstation (12) umfasst, an der das wenigstens eine Batteriemodul (16) separat entnehmbar angeordnet ist.
2. Batteriesystem (10) nach Anspruch 1 , wobei die Andockstation (12)
elektrische Leiter aufweist und die an der Andockstation (12) angeordneten Batteriemodule (16) miteinander über die Andockstation (12) elektrisch verschaltet sind.
3. Batteriesystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Batteriemodule (16) identische Bauformen aufweisen.
4. Batteriesystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die
Andockstation (12) wenigstens zwei Andockplätze (42) aufweist und die Batteriemodule (16) jeweils an einem Andockplatz (42) anzuordnen oder angeordnet sind und der Andockplatz (42) Versorgungsanschlüsse und/oder Leistungsanschlüsse aufweist und die Versorgungsanschlüsse und/oder Leistungsanschlüsse mit modulseitigen Versorgungs- und/oder
Leistungsanschlüssen der Batteriemodule (16) in Wirkverbindung bringbar oder in Wirkverbindung sind.
5. Batteriesystem (10) nach Anspruch 4, wobei die Batteriemodule (16) jeweils eine Kühlplatte (20) und als Versorgungsanschlüsse
Modulkühlmittelanschlüsse (40) aufweisen und die Andockplätze (42) der Andockstation (12) dazu jeweils passgemäße Kühlmittelanschlüsse (30) aufweisen.
6. Batteriesystem (10) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Batteriemodule (16) als Versorgungsanschluss jeweils wenigstens einen
Modulentgasungsanschluss (34) aufweisen und die Andockplätze (42) der Andockstation (12) dazu jeweils wenigstens einen passgemäßen
Entgasungsanschluss (24) aufweisen.
7. Batteriesystem (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die
Batteriemodule (16) als Versorgungsanschluss jeweils wenigstens einen Modulsteuerungsanschluss (36) aufweisen und die Andockplätze (42) der Andockstation (12) dazu jeweils wenigstens einen passgemäßen
Steuerungsanschluss (26) aufweisen.
8. Batteriesystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die
Batteriemodule (16) Verbindungselemente (32) zur Anordnung weiterer Batteriemodule (16) aufweisen.
9. Batteriesystem (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die
Andockstation (12) Fixiermittel zur reversiblen Fixierung der Batteriemodule (16) umfasst.
10. Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Andockstation des Batteriesystems (10) mit einem
Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
1 1 . Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, wobei das Kraftfahrzeug mit einer
Mindestanzahl von Batteriemodulen (16) betreibbar ist und die
Mindestanzahl kleiner ist, als eine Maximalanzahl der an die Andockstation (12) gleichzeitig anschließbaren Batteriemodulen (16) ist.
12. Verfahren zur Herstellung einer Betriebsbereitschaft bei einem Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei entladene oder defekte Batteriemodule (16) einzeln aus der Andockstation (12) entnommen und ersetzt werden.
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