EP2923429A1 - Device for testing and maintaining a high voltage battery and uses thereof - Google Patents

Device for testing and maintaining a high voltage battery and uses thereof

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EP2923429A1
EP2923429A1 EP13771138.8A EP13771138A EP2923429A1 EP 2923429 A1 EP2923429 A1 EP 2923429A1 EP 13771138 A EP13771138 A EP 13771138A EP 2923429 A1 EP2923429 A1 EP 2923429A1
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EP
European Patent Office
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voltage battery
voltage
battery
data
management system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13771138.8A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Siegfried Lehmann
Peter Ostertag
Markus Vogel
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The invention relates to a device (10) for maintaining and servicing a high voltage battery (20) which can be connected to the device (10), wherein the high voltage battery (20) is designed as a group of single battery cells or as a group of battery modules (21) and a high voltage positive pole connection (22), a high voltage negative pole connection (24)and a battery management system (28) having a data transmission connection (26) for bidirectional transmission of battery management system data between the battery management system (28) and an external unit (75) which processes information in respect of the high voltage battery (20). The device (10) comprises two or three apparatuses, which are selected from a group comprising the following: a high voltage battery charging apparatus (40), a high voltage battery discharging apparatus (60) and a high voltage battery diagnostics apparatus (80). A high voltage battery charging apparatus (40) is designed to bring a high voltage battery (20) connected to the device into a higher charge state and comprises a high voltage positive connection (42), which is designed to be connected to a high voltage positive pole connection (22) of the high voltage battery (20), and a high voltage negative connection (44), which is designed to be connected to a high voltage negative pole connection (24) of the high voltage battery (20). A high voltage battery diagnostics device (80) is designed to examine a high voltage battery (20) connected to the device (10) and the device (10) for the presence of internal errors and to indicate identified internal errors and preferably to generate diagnostics data in respect of the state of the high voltage battery (20) and to trigger functions which are directed to bringing the device (10) and/or the high voltage battery (20) safely into an additional state, to operating the device (10) and/or the high voltage battery (20) and/or to testing the device (10) and/or the high voltage battery (20), and comprises an information-processing unit (75) having a data transmission connection (86) for bidirectional transmission of battery management system data between the information-processing unit (75) and the battery management system (28) of a connected high voltage battery (20). A high voltage battery discharging apparatus (60) is designed to bring a high voltage battery (20) connected to the device into a lower charge state and comprises a high voltage positive connection (62), which is designed to be connected to the high voltage positive pole connection (22) of the high voltage battery (20), and a high voltage negative connection (64), which is designed to be connected to the high voltage negative pole connection (24) of the high voltage battery (20).

Description

Beschreibung  description
Vorrichtung zum Testen und Warten einer Hochvoltbatterie und Verwendungen dieser Vorrichtung Device for testing and maintaining a high-voltage battery and uses of this device
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Testen und Warten einer The invention relates to a device for testing and maintenance of a
Hochvoltbatterie und Verwendungen dieser Vorrichtung. High-voltage battery and uses of this device.
Stand der Technik State of the art
DE 10 2010 035553 offenbart eine Vorrichtung, z.B. ein Fahrzeug oder ein Flurförderzeug, die mit einer Hochvoltbatterie betrieben wird und einen Batterieaufnahmeraum zum DE 10 2010 035553 discloses a device, e.g. a vehicle or an industrial truck powered by a high - voltage battery and a battery receiving compartment for
Aufnahmen der Hochvoltbatterie aufweist. Die Hochvoltbatterie ist ein Energiemodul, das im Inneren seines Gehäuses eine Batterie mit mehreren Lithium-Ionen-Zellen und zwei Batteriekontakten, einem Batteriemanagementsystem zum Überwachen des Ladezustands der Batterie und zum Datenaustausch zwischen Batterie und einer Vorrichtungssteuerung bzw. einem Ladegerät, und einer mehrpoligen Steckdose zum Anschluss eines Recordings of the high-voltage battery has. The high-voltage battery is a power module having inside its housing a battery with multiple lithium-ion cells and two battery contacts, a battery management system for monitoring the state of charge of the battery and for data exchange between the battery and a device controller or a charger, and a multi-pin socket for Connection of a
Diagnosegeräts an die Batterie bzw. deren Batteriemanagementsystem. Dabei ist vorgesehen, dass eine Ladestation für die Hochvoltbatterie einen Batterieaufnahmeraum aufweist, der dem Batterieaufnahmeraum der Hochvoltbatterie-betriebenen Vorrichtung gleicht. Diagnostic device to the battery or its battery management system. It is provided that a charging station for the high-voltage battery has a battery receiving space, which is similar to the battery receiving space of the high-voltage battery-powered device.
Es gibt derzeit am Markt zum Aufladen von Hochvoltbatterien nur Hochvoltbatterie- Ladegeräte, die ausschließlich für die Funktion des Ladens der Hochvoltbatterie ausgestaltet sind. Daneben gibt es gesonderte Vorrichtungen zum Auslesen eines Batteriemanagementsystems einer Hochvoltbatterie, d.h. sogenannte Hochvoltbatterie-Diagnosevorrichtungen. There are currently only high-voltage battery chargers on the market for charging high-voltage batteries, which are designed exclusively for the function of charging the high-voltage battery. In addition, there are separate devices for reading a battery management system of a high-voltage battery, i. so-called high-voltage battery diagnostic devices.
Hierin wird unter einer Hochvoltbatterie ein Verbund von Batterieeinzelzellen bzw. ein Verbund von Batteriemodulen verstanden, dessen Gesamtspannung größer als 60 V ist. Ferner werden hierin zur Vereinfachung der Ausdrucksweise unter dem Begriff Herein, a high-voltage battery is understood as meaning a composite of battery individual cells or a composite of battery modules whose total voltage is greater than 60 V. Further, herein for convenience of expression, the term
Hochvoltbatterie eine gesamte Hochvoltbatterie oder einzelne bzw. vereinzelte High-voltage battery a whole high-voltage battery or individual or isolated
Hochvoltbatteriemodule verstanden. High-voltage battery modules understood.
Es gibt derzeit keine Geräte, die in der Lage sind, eine Hochvoltbatterie (d.h. eine gesamte Hochvoltbatterie oder einzelne Hochvoltbatteriemodule) in einen höheren Ladezustand zu bringen (d.h. zu Laden) und dabei zusätzlich eine Diagnose der Hochvoltbatterie durch Auswerten von Daten aus dem Batteriemanagementsystem der Hochvoltbatterie zu erstellen und/oder die Hochvoltbatterie in einen definierten niedrigeren Ladezustand zu bringen (d.h. zu Entladen). There are currently no devices that are capable of a high-voltage battery (ie, a whole high-voltage battery or individual high-voltage battery modules) in a higher state of charge (ie to charge) and additionally to make a diagnosis of the high-voltage battery by evaluating data from the battery management system of the high-voltage battery and / or bring the high-voltage battery in a defined lower state of charge (ie to unload).
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Testen und Warten einer Hochvoltbatterie mit den Merkmalen des beigefügten unabhängigen Anspruchs 1 und eine Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 15. Vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche. The invention provides an apparatus for testing and maintaining a high-voltage battery having the features of appended independent claim 1 and a use of the apparatus according to claim 15. Advantageous embodiments of the apparatus are subject matters of the dependent claims.
Ein Kerngedanke der Erfindung ist die Vereinigung einer Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung zusammen mit einer Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung gemäß der nachfolgend offenbarten ersten Variante oder mit einer Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung gemäß der nachfolgend offenbarten zweiten Variante, jeweils in einem einzigen Gerät. Es können selbstverständlich auch eine Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung zusammen mit einer A central idea of the invention is the combination of a high-voltage battery charging device together with a high-voltage battery diagnostic device according to the first variant disclosed below or with a high-voltage battery charging device according to the second variant disclosed below, each in a single device. Of course, a high-voltage battery charging device together with a
Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung und einer Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung in einem einzigen Gerät vereinigt werden. High-voltage battery diagnostic device and a high-voltage battery discharge device are combined in a single device.
Wie beansprucht, wird eine Vorrichtung zum Warten und Pflegen einer an die Vorrichtung anschließbaren Hochvoltbatterie (vereinzelte Module eingeschlossen) bereitgestellt. Dabei ist eine an die Vorrichtung anschließbare Hochvoltbatterie als ein Verbund von As claimed, an apparatus for maintaining and maintaining a high voltage battery connectable to the device (including isolated modules) is provided. In this case, a connectable to the device high-voltage battery as a composite of
Batterieeinzelzellen bzw. als ein Verbund von Batteriemodulen ausgebildet und umfasst einen Hochvolt-Pluspolanschluss und einen Hochvolt-Minuspolanschluss und ein Battery single cells or formed as a composite of battery modules and includes a high-voltage positive terminal and a high-voltage negative terminal and a
Batteriemanagementsystem mit einem Datenübertragungsanschluss zur bidirektionalen Übertragung von Batteriemanagementsystem-Daten zwischen dem  Battery management system having a data transfer port for bidirectionally transferring battery management system data between the
Batteriemanagementsystem und einer in Bezug auf die Hochvoltbatterie (vereinzelte Module eingeschlossen) externeninformationsverarbeitenden Einheit. Die beanspruchte Vorrichtung umfasst nun mindestens zwei oder drei Einrichtungen, die ausgewählt sind aus einer Gruppe, die folgendes umfasst: eine Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung, eine  Battery management system and one with respect to the high-voltage battery (isolated modules included) external information processing unit. The claimed device now comprises at least two or three devices selected from a group comprising: a high-voltage battery charging device
Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung und eine Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung. High-voltage battery discharge device and a high-voltage battery diagnostic device.
Eine Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung istdazu ausgebildet, eine an die Vorrichtung angeschlossene Hochvoltbatterie in einen höheren Ladezustand zu bringen, und die folgendes umfasst: einen Hochvolt-Plusanschluss, der dazu ausgebildet ist, mit einem Hochvolt-Pluspolanschluss der Hochvoltbatterie verbunden zu werden, und einen Hochvolt- Minusanschluss, der dazu ausgebildet ist, mit einem Hochvolt-Minuspolanschluss der Hochvoltbatterie verbunden zu werden. A high-voltage battery charging device is adapted to bring a high-voltage battery connected to the device in a higher state of charge, and the comprising: a high-voltage positive terminal configured to be connected to a high-voltage positive terminal of the high-voltage battery, and a high-voltage negative terminal configured to be connected to a high-voltage negative terminal of the high-voltage battery.
Eine Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung istdazu ausgebildet, eine an die Vorrichtung angeschlossene Hochvoltbatterie und die Vorrichtung auf ein Vorliegen von internen Fehlern zu überprüfen, erkannte interne Fehler anzuzeigen, vorzugsweise auch Diagnosedaten bezüglich des Zustande der Hochvoltbatterie zu erzeugen und Funktionen auszulösen, die darauf gerichtet sind, die Vorrichtung und die Hochvoltbatterie sicher in einen anderen Zustand zu bringen, zu betreiben und/oder zu testen, und die eine A high-voltage battery diagnostic device is configured to check a high-voltage battery connected to the device and the device for the presence of internal faults, to detect detected internal faults, preferably also to generate diagnostic data relating to the state of the high-voltage battery and to trigger functions that are aimed at Device and the high-voltage battery safely in another state to bring, operate and / or test, and the one
informationsverarbeitenden Einrichtung mit einem Datenübertragungsanschluss zur bidirektionalen Übertragung von Batteriemanagementsystem-Daten zwischen der informationsverarbeitenden Einrichtung und dem Batteriemanagementsystem der Information processing device having a data transfer port for bidirectionally transferring battery management system data between the information processing device and the battery management system of
Hochvoltbatterie umfasst. Gemäß der ersten Variante ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung, dass eine Hochvoltbatterie mit nur einem einzigen Gerät, eben dieser High-voltage battery includes. According to the first variant, the device according to the invention allows a high-voltage battery with only a single device, just this
Vorrichtung, in einen beliebigen höheren Ladezustand gebracht werden und in Verbindung mit dem Batteriemanagementsystem der Hochvoltbatterie Diagnosefunktionen an derselben durchgeführt werden können. Device can be brought into any higher state of charge and can be performed in conjunction with the battery management system of the high-voltage battery diagnostic functions on the same.
Eine Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung istdazu ausgebildet, eine an die Vorrichtung angeschlossene Hochvoltbatterie in einen niedrigeren Ladezustand zu bringen, und die folgendes umfasst: einen Hochvolt-Plusanschluss, der dazu ausgebildet ist, mit dem A high-voltage battery discharge device is configured to bring a high-voltage battery connected to the device to a lower state of charge, and comprising: a high-voltage positive terminal configured to be connected to the high-voltage battery
Hochvolt-Pluspolanschluss der Hochvoltbatterie verbunden zu werden, und einen Hochvolt- Minusanschluss, der dazu ausgebildet ist, mit dem Hochvolt-Minuspolanschluss der Hochvoltbatterie verbunden zu werden. Gemäß der zweiten Variante ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung, dass eine Hochvoltbatterie mit nur einem einzigen Gerät, eben dieser Vorrichtung, in einen beliebigen höheren oder auch niedrigeren Ladezustand gebracht werden kann. Gemäß der zweiten Variante ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung, dass eine Hochvoltbatterie mit nur einem einzigen Gerät, eben dieser High-voltage positive terminal of the high-voltage battery to be connected, and a high-voltage negative terminal, which is designed to be connected to the high-voltage negative terminal of the high-voltage battery. According to the second variant, the device according to the invention enables a high-voltage battery with only a single device, just this device, can be brought into any higher or lower state of charge. According to the second variant, the device according to the invention allows a high-voltage battery with only a single device, just this
Vorrichtung, in einen beliebigen höheren oder auch niedrigeren Ladezustand gebracht werden kann.  Device can be placed in any higher or lower state of charge.
Die Vorrichtung umfasst ferner für eine Hochvoltbatterie erforderliche Anschlüsse, The device further comprises connections required for a high-voltage battery,
Stimuligeneratoren und Stimulileitungen, die erforderlich sind, um für die Hochvoltbatterie eine Fahrzeugumgebung zu simulieren. Die dazu von den Stimuligeneratoren erzeugten und mittels der Stimulileitungen übertragenen Stimulidaten bzw. Stimulisignale, d.h. für den Betrieb einer Hochvoltbatterie erforderlichen Signale aus der Betriebsumgebung, gehören für eine Hochvoltbatterie als Fahrbatterie für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug die folgenden, dem Fachmann bekannten Signale: Zündung (Klemme 15), Dauerplus (Klemme 30), Masse (Klemme 31 ) und das Interlock-Signal. Stimulus generators and stimulus lines that are required to power the high-voltage battery to simulate a vehicle environment. For this purpose, the stimuli generated by the stimulus generators and transmitted by the stimulus lines or stimuli signals, ie signals required for the operation of a high-voltage battery from the operating environment for a high-voltage battery as a traction battery for an electric or hybrid vehicle, the following signals known in the art: Ignition ( Terminal 15), continuous plus (terminal 30), ground (terminal 31) and the interlock signal.
Die Vorrichtung ist ferner dazu ausgebildet, die oben beschriebenen Funktionen der The device is further adapted to the above-described functions of
Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung, der Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung und/oder Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung an vereinzelten Hochvolt-Modulen oder an High-voltage battery charging device, the high-voltage battery diagnostic device and / or high-voltage battery discharge device on isolated high-voltage modules or on
Zusammenschlüssen von Hochvoltbatterien durchzuführen. Mergers of high-voltage batteries.
Hierin wird unter dem Begriff Ladezustand einer Hochvoltbatterie ein Parametersatz verstanden, der sich aus der aktuellen Spannung der Hochvoltbatterie und bestimmten Ausgabewerten des Batteriemanagementsystems (d.h. des Batteriesteuergeräts) ergibt. Herein, the term state of charge of a high-voltage battery is understood to mean a parameter set which results from the current voltage of the high-voltage battery and specific output values of the battery management system (i.e., the battery control device).
Hierin wird unter dem Begriff Wartung einer Hochvoltbatterie ein Eingriff in bzw. eine Herein, the term maintenance of a high-voltage battery is an intervention in or a
Veränderung an der Hochvoltbatterie verstanden, einschließlich beispielsweise einem Austausch von einem Batteriemodul und anschließender Zusammenbau der gesamten Hochvoltbatterie nach einem Fehlerfall oder beispielsweise das Wieder-in-einen-normalen- Ladezustand-bringen einer tiefentladenen Batterie, sofern dies der Batteriehersteller zulässt. Change understood at the high-voltage battery, including, for example, a replacement of a battery module and subsequent assembly of the entire high-voltage battery after a fault or, for example, the re-in a normal state of charge-bring a deeply discharged battery, if permitted by the battery manufacturer.
Hierin wird unter dem Begriff Pflege einer Hochvoltbatterie eine Veränderung des Herein, the term care of a high-voltage battery, a change in the
Ladungszustands einer Batterieeinzelzelle oder eines Batteriemoduls verstanden, einschließlich beispielsweise eines Ladungsausgleichs zwischen Batterieeinzelzellen bzw. Batteriemodulen, so dass z.B. die Hochvoltspannung niemals unter einen vordefinierten Wert abfällt. Charge state of a single battery cell or a battery module, including, for example, a charge balance between battery cells or battery modules, so that e.g. the high voltage never drops below a predefined value.
Hierin wird unter dem Begriff Diagnose einer Hochvoltbatterie ein Satz von an einer Herein, the term diagnosis of a high-voltage battery, a sentence of at one
Hochvoltbatterie ausgeführten Untersuchungsschritten verstanden, der zumindest eine der folgenden Untersuchungen umfasst: Sichtprüfung einer Hochvoltbatterie, Auslesen von Parametern, einschließlich insbesondere der Fehlerparameter, aus dem Understood at least one of the following investigations: visual inspection of a high-voltage battery, readout of parameters, including in particular the error parameters, from the
Batteriemanagementsystem der Hochvoltbatterie, eine Fehlerbeurteilung der Battery management system of the high-voltage battery, an error assessment of the
Hochvoltbatterie nach dem Auslesen der Fehler und eine Plausibilitätsprüfung der vom Batteriemanagementsystem gelieferten Werte mit Messwerten, die ggf. von den Komponenten Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung und Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermittelt worden sind. High-voltage battery after the errors have been read and a plausibility check of the values supplied by the battery management system with measured values which may be indicated by the Components high-voltage battery charging device and high-voltage battery discharge device of the device according to the invention have been determined.
Weitere Vorteile der Erfindung Further advantages of the invention
Wenn die Vorrichtung gemäß einer ersten Variante eine Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung und eine Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung umfasst, kann die Vorrichtung ferner eine Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung umfassen. Wenn die Vorrichtung gemäß einer zweiten Variante eine Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung und eine Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung umfasst, kann die Vorrichtung ferner eine Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung umfassen. Und wenn die Vorrichtung gemäß einer dritten Variante eine Hochvoltbatterie- Entladeeinrichtung und eine Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung umfasst, kann die Vorrichtung ferner eine Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung umfassen. Diese Ausgestaltungen ermöglichen, dass eine Hochvoltbatterie oder vereinzelte Hochvolt-Module mit nur einem einzigen Gerät, eben mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in einen beliebigen höheren oder auch niedrigeren Ladezustand gebracht werden kann und in Verbindung mit dem Batteriemanagementsystem der Hochvoltbatterie Diagnosefunktionen an derselben, an vereinzelten Hochvolt-Modulen und/oder in der Vorrichtung durchgeführt werden können. Die Vorrichtung kann ferner eine innerhalb der informationsverarbeitenden Einheit vorgesehene Sicherheitseinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, von der When the device according to a first variant comprises a high-voltage battery charging device and a high-voltage battery diagnostic device, the device may further comprise a high-voltage battery discharge device. When the device according to a second variant comprises a high-voltage battery charging device and a high-voltage battery discharge device, the device may further comprise a high-voltage battery diagnostic device. And when the device according to a third variant comprises a high-voltage battery discharge device and a high-voltage battery diagnostic device, the device may further comprise a high-voltage battery charging device. These embodiments enable a high-voltage battery or isolated high-voltage modules with only a single device, just with the device according to the invention, in any higher or lower state of charge can be brought and in conjunction with the battery management system of the high-voltage battery diagnostic functions on the same, at isolated high voltage Modules and / or can be performed in the device. The apparatus may further comprise a safety device provided within the information processing unit and adapted to be disconnected from
Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung erzeugte Diagnosedaten auszuwerten und High-voltage battery diagnostic device to evaluate generated diagnostic data and
Reaktionsdaten zu erzeugen, die an eine an die Vorrichtung angeschlossene Reaction data generated to a connected to the device
Hochvoltbatterie, z.B. über ein bezüglich der Vorrichtung im Wesentlichen externes High voltage battery, e.g. via a device substantially external to the device
Datenbussystem, wie etwa ein Controller Area Network (CAN), übertragen werden können und die Funktionen definieren, die darauf gerichtet sind, die Hochvoltbatterie und/oder die Vorrichtung in einen sicheren Zustand zu betreiben und/oder zu testen, und die dazu ausgebildet ist, z.B. über ein bezüglich der Vorrichtung im Wesentlichen internes Data bus system, such as a Controller Area Network (CAN), and define the functions that are directed to operate and / or test the high-voltage battery and / or the device in a safe state, and which is designed to eg about a substantially internal with respect to the device
Datenbussystem, Diagnosedaten und/oder Reaktionsdaten zwischen der Data bus system, diagnostic data and / or reaction data between the
Sicherheitseinrichtung und der Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung bidirektional zu übertragen. Die Sicherheitseinrichtung erkennt vordefinierte Sicherheitsrisiken, deren Eintreten auf der Grundlage der von der Diagnoseeinrichtung übertragenen Diagnosedaten und/oder Messdaten erkannt wird, und vordefinierte Reaktionen, die dazu ausgerichtet sind, die Hochvoltbatterie oder vereinzelte Hochvolt-Module bzw. die Vorrichtung aus einem erkannten Sicherheitsrisikofall in einen sicheren Zustand zu überführen. Somit ermöglicht die Sicherheitseinrichtung einen sicheren Betrieb einer zur Pflege oder Wartung an die Bidirectional safety device and the high-voltage battery diagnostic device bidirectional transfer. The safety device detects predefined safety risks, the occurrence of which is detected on the basis of the diagnostic data and / or measured data transmitted by the diagnostic device, and predefined reactions, which are aligned with the high-voltage battery or individual high-voltage modules or the device from a detected safety risk case secure state. Thus, the Safety device to ensure safe operation of a care or maintenance to the
Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie. Device connected high-voltage battery.
Die Vorrichtung kann ferner eine innerhalb der informationsverarbeitenden Einheit vorgesehene Mensch-Maschine-Schnittstelle mit folgendem umfassen: eine The apparatus may further comprise a human-machine interface provided within the information processing unit, comprising: a
Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben bzw. Anzeigen von Batteriemanagementsystem-Daten, Diagnosedaten und Reaktionsdaten, eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben von  Output means for outputting battery management system data, diagnostic data and response data, input means for inputting
Benutzersteuerungsdaten durch einen Benutzer, und eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle, an die die Ausgabeeinrichtung und die Eingabeeinrichtung angeschlossen sind und die dazu ausgebildet ist, von dem Benutzer eingegebene Benutzersteuerungsdaten auszugeben zur Übertragung zu dem Batteriemanagementsystem der Hochvoltbatterie, zu der User control data by a user, and an input-output interface to which the output device and the input device are connected and configured to output user control data input by the user for transmission to the battery management system of the high-voltage battery, to
Diagnoseeinrichtung bzw. zu der Sicherheitseinrichtung . Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle eine Fernbedienung mit einer Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben bzw. Anzeigen von Batteriemanagementsystem-Daten, Diagnosedaten und Reaktionsdaten, und/oder einer Eingabeeinrichtung zum Eingeben von Diagnostic device or to the safety device. Alternatively or additionally, the man-machine interface may include a remote control having an output device for outputting battery management system data, diagnostic data and response data, and / or an input device for inputting
Benutzersteuerungsdaten durch einen Benutzer umfassen. User control data by a user.
Alternativ oder zusätzlich zu der Mensch-Maschine-Schnittstelle kann die Vorrichtung einen innerhalb der informationsverarbeitenden Einheit vorgesehenen Netzwerkanschluss umfassen, der dazu ausgebildet ist, von einem Benutzer erzeugte Benutzersteuerungsdaten einzulesen zur Übertragung zu dem Batteriemanagementsystem der Hochvoltbatterie, zu der Diagnoseeinrichtung bzw. zu der Sicherheitseinrichtung. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle bzw. der Netzwerkanschluss ermöglicht das Ausgeben bzw. Anzeigen von Informationen für einen Bediener der Vorrichtung bezüglich des Zustande einer an die Vorrichtung Alternatively, or in addition to the man-machine interface, the device may include a network port provided within the information processing unit configured to read in user-generated user control data for transmission to the battery management system of the high-voltage battery, the diagnostic device, and the security device, respectively. The man-machine interface or network port allows information to be displayed to an operator of the device regarding the state of the device
angeschlossenen Hochvoltbatterie, und das Eingeben durch den Bediener von connected high-voltage battery, and entering by the operator of
Steuerungsdaten, etwa zum Initiieren vorbestimmter Pflege- oder Wartungsprozesse an der Hochvoltbatterie.  Control data, such as for initiating predetermined care or maintenance processes on the high-voltage battery.
Insbesondere kann die Ausgabeeinrichtung der Mensch-Maschine-Schnittstelle In particular, the output device of the man-machine interface
Ausgabemittel umfassen, die ausgewählt sind aus einer Gruppe, die folgendes umfasst: einen Monitor, einen Beamer, einen Touchscreen, einen Drucker und/oder ein Display. Die Eingabeeinrichtung der Mensch-Maschine-Schnittstelle kann Eingabemittel umfassen, die ausgewählt sind aus einer Gruppe, die folgendes umfasst: eine Tastatur, eine Maus, einen Trackball, ein Grafiktablett, einen Joystick, einen Trackpoint, einen Touchscreen, einen Light Pen und/oder ein Touchpad. Alternativ oder zusätzlich kann die Mensch-Maschine- Schnittstelle eine Fernbedienung mit einem derartigen Ausgabemittel und/oder einem derartigen Eingabemittel umfassen. Durch diese Ausgestaltungen ermöglicht die Mensch- Maschine-Schnittstelle eine umfassende und benutzerfreundliche Bedienung der Vorrichtung hinsichtlich aller ihrer Funktionen durch einen Benutzer, auch in einer Arbeitsumgebung wie etwa einer Werkstatt, einer Batterieladestation oder einer Batterielagerungsstätte. Comprising output means selected from a group comprising: a monitor, a beamer, a touch screen, a printer and / or a display. The input device of the man-machine interface may comprise input means selected from a group comprising: a keyboard, a mouse, a trackball, a graphics tablet, a joystick, a trackpoint, a touchscreen, a light pen and / or a touchpad. Alternatively or additionally, the man-machine Interface include a remote control with such an output means and / or such an input means. Through these embodiments, the man-machine interface enables a comprehensive and user-friendly operation of the device with respect to all its functions by a user, even in a work environment such as a workshop, a battery charging station or a battery storage facility.
Die Mensch-Maschine-Schnittstelle kann dazu ausgebildet sein, zumindest ein Datum der folgenden Daten anzuzeigen: Ausgabewerte des Batteriemanagementsystems einer an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie, insbesondere wenigstens ein Datum, das ausgewählt ist aus eine Gruppe von Daten, die: einen Hersteller, eine Seriennummer, ein Herstellungsdatum, eine Spezifikation, eine Ladedauer, eine Entladedauer, einen maximalen Ladestrom, einen maximalen Entladestrom, eine maximale Ladeleistung bei einer bestimmten Zielspannung, eine maximale Entladeleistung bei einer bestimmten The man-machine interface may be configured to display at least one datum of the following data: output values of the battery management system of a high-voltage battery connected to the device, in particular at least one datum selected from a group of data comprising: a manufacturer, a serial number , a date of manufacture, a specification, a charging time, a discharging duration, a maximum charging current, a maximum discharging current, a maximum charging power at a certain target voltage, a maximum discharging power at a certain one
Zielspannung, einen Inhalt einer Log-Datei für einen Ladevorgang, einen Inhalt einer Log- Datei für einen Entladevorgang und einen Inhalt einer Log-Datei für einen Diagnosevorgang umfasst, und einen Ladezustand einer an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie, insbesondere eine Batteriespannung und Ausgabewerte des Batteriemanagementsystems der Hochvoltbatterie. Aufgrund der Darstellbarkeit der vorgenannten Daten ermöglicht die Mensch-Maschine-Schnittstelle die Darstellung und die Einsichtnahme durch einen Bediener für bzw. in alle erdenklich wesentlichen, den Zustand einer Hochvoltbatterie Target voltage, a content of a log file for a load, a content of a log file for a discharge and a content of a log file for a diagnostic operation includes, and a state of charge of a device connected to the device high-voltage battery, in particular a battery voltage and output values of the battery management system the high-voltage battery. Due to the representability of the aforementioned data, the man-machine interface allows the representation and inspection by an operator for or in all conceivable essential, the state of a high-voltage battery
charakterisierenden Parameter, einschließlich aller in dem Batteriemanagementsystem gespeicherten Parameter. characterizing parameters, including all parameters stored in the battery management system.
Das Batteriemanagementsystem einer an die Vorrichtung anschließbaren Hochvoltbatterie kann darin gespeicherte Information bezüglich der Hochvoltbatterie-Spezifikation The battery management system of a high-voltage battery connectable to the device may store information regarding the high-voltage battery specification stored therein
einschließlich einem maximalen Ladestrom und einer maximalen Ladeleistung bei einer bestimmten Zielspannung enthalten. Entsprechend kann die Hochvoltbatterie- Ladeeinrichtung dazu ausgebildet sein, gepulste oder lineare Strom-Zeit-Verläufe gemäß einer Vorgabe der Hochvoltbatterie-Spezifikation zu erzeugen und in eine angeschlossene Hochvoltbatterie einzuspeisen. Durch diese Ausgestaltung ist die Vorrichtung geeignet,including a maximum charging current and a maximum charging power at a certain target voltage. Accordingly, the high-voltage battery charging device may be designed to generate pulsed or linear current-time characteristics in accordance with a specification of the high-voltage battery specification and to feed it into a connected high-voltage battery. This embodiment makes the device suitable
Hochvoltbatterien unterschiedlicher, insbesondere auch unterschiedlicher elektrochemischer Typen dem Typ angepasst korrekt zu laden. High-voltage batteries of different, especially different electrochemical types of the type adapted to load correctly.
Die Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung kann folgendes umfassen: einen AC/DC Wandler und einen AC-Netzannschluss zum Anschließen des AC/DC-Wandlers an ein externes AC- Stromnetz und/oder einen DC/DC Wandler und einen DC-Versorgungsanschluss zum Anschließen des DC/DC Wandlers an ein externes DC-Netz, DC-Anschlüsse, die mit den ladeeinrichtungsseitigen Ausgängen des AC/DC Wandlers bzw. des DC/DC Wandlers verbunden sind, eine Strom- und Spannungsüberwachungseinrichtung zum Erfassen eines Ladestrom-Zeit-Verlaufs eines in eine an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie eingespeisten Ladestroms und eines Ladespannungs-Zeit-Verlaufs einer an die an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie angelegten Ladespannung, und eine Ladesteuerungseinrichtung zum Steuern eines Ladestrom-Zeit-Verlaufs eines in die an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie eingespeisten Ladestroms und eines Ladespannungs-Zeit-Verlaufs einer an die an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie angelegten Ladespannung. Vorzugsweise umfasst die Hochvoltbatterie- Ladeeinrichtung auch einen steuerbaren Ladestromregler. Durch diese Ausgestaltungen ist die Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung dazu geeignet, Hochvoltbatterien unterschiedlicher, insbesondere auch unterschiedlicher elektrochemischer Typen dem Typ angepasst effizient (rasch) und sicher zu laden. The high-voltage battery charging device may comprise: an AC / DC converter and an AC mains connection for connecting the AC / DC converter to an external AC converter Power network and / or a DC / DC converter and a DC supply connection for connecting the DC / DC converter to an external DC network, DC connections, which are connected to the charger-side outputs of the AC / DC converter or the DC / DC converter are a current and voltage monitoring device for detecting a charging current-time course of a charging current applied to a high-voltage battery connected to the device and a charging voltage-time characteristic of a charging voltage applied to the high-voltage battery connected to the device, and a charging control device for controlling a charging current Time course of a charging current fed into the high-voltage battery connected to the device and a charging voltage-time characteristic of a charging voltage applied to the high-voltage battery connected to the device. Preferably, the high-voltage battery charging device also includes a controllable charging current regulator. By means of these refinements, the high-voltage battery charging device is suitable for efficiently (rapidly) and safely charging high-voltage batteries of different, in particular also different, electrochemical types adapted to the type.
Das Batteriemanagementsystem einer an die Vorrichtung anschließbaren Hochvoltbatterie kann darin gespeicherte Information bezüglich der Hochvoltbatterie-Spezifikation The battery management system of a high-voltage battery connectable to the device may store information regarding the high-voltage battery specification stored therein
einschließlich einem maximalen Entladestrom und einer maximalen Entladeleistung bei einer bestimmten Zielspannung enthalten. Entsprechend kann die Hochvoltbatterie-including a maximum discharge current and a maximum discharge power at a certain target voltage. Accordingly, the high-voltage battery
Entladeeinrichtung dazu ausgebildet sein, eine elektrische Lasteinrichtung, die an eine an die Vorrichtung angeschlossene Hochvoltbatterie als elektrischer Verbraucher Discharge device be designed to be an electrical load device connected to a device connected to the high-voltage battery as an electrical consumer
angeschlossen werden kann, so zu steuern, dass sie gepulste oder lineare Strom-Zeit- Verläufe gemäß einer Vorgabe der Hochvoltbatterie-Spezifikation aus der Hochvoltbatterie entnehmen bzw. umsetzen kann. Durch diese Ausgestaltung ist die Vorrichtung geeignet, Hochvoltbatterien unterschiedlicher, insbesondere auch unterschiedlicher elektrochemischer Typen dem Typ angepasst korrekt zu entladen. can be connected to control so that they can remove or implement pulsed or linear current-time gradients according to a specification of the high-voltage battery specification from the high-voltage battery. As a result of this embodiment, the device is suitable for correctly discharging high-voltage batteries of different, in particular also different electrochemical types, adapted to the type.
Die Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung kann dazu ausgebildet sein, aus einer an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie entnommene bzw. umgesetzte elektrische Leistung thermisch zu verwerten, in ein externes Stromnetz zurückzuspeisen, oder zum Einspeisen in eine andere an die Vorrichtung angeschlossene Hochvoltbatterie abzugeben. Durch diese Ausgestaltungen wird die aus einer Hochvoltbatterie entnommene elektrische Leistung nicht vergeudet, sondern sinnvoll eingesetzt bzw. anderweitig gespeichert. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung folgendes umfassen: einen steuerbaren Lastschalter, die elektrische Lasteinrichtung, eine Strom- und Spannungsüberwachungseinrichtung zum Erfassen eines Entladestrom-Zeit-Verlaufs eines von einer an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie entnommenen The high-voltage battery discharge device may be designed to thermally utilize a power drawn or converted from a high-voltage battery connected to the device, to feed it back into an external power grid, or to feed it into another high-voltage battery connected to the device. Due to these refinements, the electrical power drawn from a high-voltage battery is not wasted, but rather usefully used or otherwise stored. Alternatively or additionally, the high-voltage battery discharge device may comprise: a controllable load switch, the electrical load device, a current and voltage monitoring device for detecting a discharge current-time course of a drawn from a high-voltage battery connected to the device
Entladestroms und eines Entladespannungs-Zeit-Verlaufs einer von der an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie erzeugten Entladespannung, und eine Discharge current and a discharge voltage-time course of a discharge voltage generated by the high-voltage battery connected to the device, and a
Entladesteuerungseinrichtung zum Steuern eines Entladestrom-Zeit-Verlaufs eines aus einer an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie entnommenen Entladestroms und eines Entladespannungs-Zeit-Verlaufs einer von einer an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie erzeugten Entladespannung. Insbesondere kann die elektrische A discharge control device for controlling a discharge current-time history of a discharging current taken from a high-voltage battery connected to the device and a discharge voltage-time history of a discharge voltage generated by a high-voltage battery connected to the device. In particular, the electrical
Lasteinrichtung einen steuerbaren ohmschen Widerstand zum thermischen Verwerten der aus der Hochvoltbatterie entnommenen elektrischen Leistung umfassen, oder sie kann die entnommene elektrische Leistung ins das externe Stromnetz (AC-Stromnetz oder DC-Netz) zurückspeisen. Durch diese Ausgestaltungen ist die Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung dazu geeignet, Hochvoltbatterien unterschiedlicher, insbesondere auch unterschiedlicher elektrochemischer Typen dem Typ angepasst effizient (rasch) und sicher zu entladen.  Load means comprise a controllable ohmic resistance for the thermal utilization of the extracted from the high-voltage battery electric power, or it can feed the extracted electrical power into the external power grid (AC power grid or DC grid). Due to these refinements, the high-voltage battery discharge device is suitable for efficiently (rapidly) and safely discharging high-voltage batteries of different, in particular also different electrochemical types, adapted to the type.
Die Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung kann dazu ausgebildet sein, eine Log-Datei für einen Ladevorgang, eine Log-Datei für einen Entladevorgang und/oder eine Log-Datei für einen Diagnosevorgang über die informationsverarbeitende Einheit aus einem Batteriemanagementsystems einer an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie zuempfangen, auszuwerten und diese zu speichern. Dies ermöglicht, dass für die Vorgeschichte bzw. den Zustand einer Hochvoltbatterie wesentliche Vorgänge einschließlich Aufladungen, Entladungen und Diagnosen, zur Speicherung aus dem Batteriemanagementsystem übertragen werden können. Anhand der gespeicherten Daten und/oder gemessener Ist-Werte bezüglich des Zustande der Hochvoltbatterie kann eine detailliertere bzw. tiefergehende Diagnose der Hochvoltbatterie durchgeführt bzw. erstellt werden. Die Vorrichtung kann ferner ein Datenbussystem zum Übertragen von Echtzeitdaten, das insbesondere ein im Wesentlichen für bidirektionalen Datentransfer nach extern ausgebildetes Controller Area Network (CAN) und ein in Bezug auf die Vorrichtung internes Datenbussystem umfassen kann. Das Datenbussystem kann dazu ausgebildet sein, die folgenden Komponenten kommunikationstechnisch miteinander zu verbinden: die Lade- einrichtung, vorzugsweise über deren Datenübertragungsanschluss, der Entladeeinrichtung vorzugsweise über deren Datenubertragungsanschluss, die Diagnoseeinrichtung, die informationsverarbeitenden Einheit, insbesondere eine darin vorgesehene Kommunikationseinrichtung mit dem Datenubertragungsanschluss und eine an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie vorzugsweise über deren Datenübertragungsanschluss. Das Datenbussystem ermöglicht, dass alle Komponenten der Vorrichtung und eine angeschlossene Hochvoltbatterie in Bezug auf die Zustellbarkeit und Abrufbarkeit von Informationen bzw. Daten gleichberechtigt sind und diese teilen können. Das ursprünglich vom Anmelder der vorliegenden Patentanmeldung entwickelte Controller Area Network (CAN) ist hier nur beispielhaft für ein externes Datenbussystem erwähnt. Stattdessen kann auch ein anderes Datenbussystem mit anders ausgebildeten Datenübertragungsschnittstellen und Protokollen vorgesehen sein. The high-voltage battery diagnostic device may be configured to receive a log file for a loading process, a log file for a discharge process and / or a log file for a diagnostic process via the information processing unit from a battery management system of a high-voltage battery connected to the device and to save these. This allows for the history or the state of a high-voltage battery essential processes including charges, discharges and diagnostics, can be transferred for storage from the battery management system. On the basis of the stored data and / or measured actual values with respect to the state of the high-voltage battery, a more detailed or deeper diagnosis of the high-voltage battery can be carried out or created. The apparatus may further comprise a data bus system for transmitting real-time data, which may in particular comprise an essentially for bidirectional data transfer to externally formed Controller Area Network (CAN) and an internal data bus system with respect to the device. The data bus system can be designed to connect the following components with each other in terms of communication technology: the charging device, preferably via its data transmission connection, the unloading device preferably via the data transmission connection, the diagnostic device, the information processing unit, in particular a communication device provided therein with the data transmission connection and a high-voltage battery connected to the device, preferably via its data transmission connection. The data bus system allows all components of the device and a connected high-voltage battery to be equal in terms of deliverability and retrievability of information or data and can share them. The Controller Area Network (CAN) originally developed by the assignee of the present patent application is mentioned here only as an example for an external data bus system. Instead, another data bus system with differently designed data transmission interfaces and protocols can also be provided.
Das Datenbussystem kann dazu ausgebildet sein, zumindest ein Datum zu übertragen, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, die folgendes umfasst: Codes für interne Fehler, Codes für Funktionen und Werte von Parametern für die Funktionen, Diagnosedaten, Reaktionsdaten, Benutzersteuerungsdaten, und Batteriemanagementsystem-Daten, insbesondere von einem Batteriemanagementsystem einer an die Vorrichtung angeschlossenen Hochvoltbatterie, einschließlich zumindest eines Datums zu übertragen, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, die folgendes umfasst: einen Hersteller, eine Seriennummer, ein Herstellungsdatum, eine Hochvoltbatterie-Spezifikation, eine Ladedauer, eine Entladedauer, einen maximalen Ladestrom, einen maximalen Entladestrom, eine maximale Ladeleistung bei einer bestimmten Zielspannung, eine maximale Entladeleistung bei einer bestimmten Zielspannung, einen Inhalt einer Log-Datei für einen Ladevorgang, einen Inhalt einer Log- Datei für einen Entladevorgang und einen Inhalt einer Log-Datei für einen Diagnosevorgang. Damit ist gewährleistet, dass allen Komponenten der Vorrichtung und einer angeschlossenen Hochvoltbatterie alle für eine Beurteilung des Zustande, inkl. des Ladezustands, der Hochvoltbatterie wesentlichen Informationen bzw. Daten gleichberechtigt zur Verfügung gestellt werden können. Eine zuvor beschriebene Hochvoltbatterie-Pflege- und Wartungsvorrichtung kann für folgende Anwendung eingesetzt bzw. verwendet werden: zur Wartung einer Hochvoltbatterie oder eines vereinzelten Hochvolt-Moduls, zur Pflege einer Hochvoltbatterie oder eines vereinzelten Hochvolt-Moduls, zur Diagnose einer Hochvoltbatterie oder eines vereinzelten Hochvolt-Moduls, zum Versetzen einer Hochvoltbatterie oder eines vereinzelten Hochvolt- Moduls in einen beliebigen vorgegebenen, insbesondere höheren oder niedrigeren Ladezustand, zum Vorkonditionieren der Hochvoltbatterie oder des vereinzelten Hochvolt- Moduls nach Herstellerangaben, beispielsweise vor dem Einbau der Hochvoltbatterie oder des vereinzelten Hochvolt-Moduls in ein neues Elektro- oder Hybridfahrzeug oder nach einer Reparatur an einem Elektro- oder Hybridfahrzeug vor der Abholung des Elektro- oder Hybridfahrzeugs, zur Wartung, Pflege und/oder Diagnose einer Hochvoltbatterie oder eines vereinzelten Hochvolt-Moduls in einer Werkstatt, oder zur Wartung, Pflege und/oder Diagnose einer Hochvoltbatterie oder eines vereinzelten Hochvolt-Moduls in einer Hochvoltbatterie-Lagerstätte. Kurze Beschreibung der Figuren The data bus system may be configured to transmit at least one datum selected from a group comprising: internal error codes, function codes and values of functions parameters, diagnostic data, response data, user control data, and battery management system data in particular of a battery management system of a high-voltage battery connected to the device, including at least one datum selected from a group comprising: a manufacturer, a serial number, a date of manufacture, a high-voltage battery specification, a charge duration, a discharge duration, a maximum charging current, a maximum discharging current, a maximum charging power at a certain target voltage, a maximum discharging power at a certain target voltage, a content of a log file for a load, a content of a log file for a discharge, and a content one r Log file for a diagnostic process. This ensures that all the information and data essential for an assessment of the condition, including the state of charge, of the high-voltage battery can be made available to all components of the device and a connected high-voltage battery on an equal basis. A high-voltage battery care and maintenance device described above can be used or used for the following application: for maintaining a high-voltage battery or a single high-voltage module, for maintaining a high-voltage battery or a single high-voltage module, for diagnosing a high-voltage battery or a single high-voltage battery Module, for placing a high-voltage battery or a scattered high-voltage module in any given, especially higher or lower State of charge, for preconditioning the high-voltage battery or the isolated high-voltage module according to the manufacturer's instructions, for example before installing the high-voltage battery or the isolated high-voltage module in a new electric or hybrid vehicle or after a repair on an electric or hybrid vehicle before picking up the electric or hybrid vehicle, for the maintenance, care and / or diagnosis of a high-voltage battery or a single high-voltage module in a workshop, or for maintenance, care and / or diagnosis of a high-voltage battery or a single high-voltage module in a high-voltage battery storage. Brief description of the figures
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand von in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsformen der Erfindung in weiteren Einzelheiten beschrieben. In den Figuren zeigen: The invention will be described in more detail below by way of example with reference to embodiments of the invention shown in the accompanying figures. In the figures show:
Fig. 1 ein schematisiertes Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Pflegen und Warten einer Hochvoltbatterie; und Fig. 1 is a schematic block diagram of an embodiment of a device for maintaining and maintaining a high-voltage battery; and
Fig. 2 ein vollständigeres Schaltbild der Vorrichtung der Fig. 1 einschließlich eines Fig. 2 is a more complete circuit diagram of the apparatus of Fig. 1 including a
Stromlaufplanes und einer schematischen Darstellung einzelner Komponenten der Circuit diagram and a schematic representation of individual components of the
Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung, der Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung und der High-voltage battery charging device, the high-voltage battery discharger and the
Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung der Vorrichtung der Fig. 1 . High-voltage battery diagnostic device of the device of FIG. 1.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur Pflege und Wartung einer Hochvoltbatterie umfasst eine Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung 40, eine Hochvoltbatterie- Entladeeinrichtung 60 und eine Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung 80. Es wird The embodiment shown in FIG. 1 of a device 10 for the care and maintenance of a high-voltage battery comprises a high-voltage battery charging device 40, a high-voltage battery discharging device 60 and a high-voltage battery diagnostic device 80
angemerkt, dass die vorliegende Erfindung hierzu drei Varianten (i), (ii) und (iii) umfassen kann. Gemäß Variante (i) weist die Vorrichtung 10 zusätzlich zu einer Hochvoltbatterie- Ladeeinrichtung 40 eine Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung 60 jedoch keine It should be noted that the present invention may comprise three variants (i), (ii) and (iii) for this purpose. According to variant (i), in addition to a high-voltage battery charging device 40, the device 10 does not have a high-voltage battery discharge device 60
Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung 80 auf. Gemäß Variante (ii) weist die Vorrichtung 10 zusätzlich zu einer Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung 40 noch eine Hochvoltbatterie- Diagnoseeinrichtung 80, jedoch keine Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung 60 auf. Gemäß Variante (iii) weist die Vorrichtung 10 zusätzlich zu einer Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung 40 noch eine Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung 60, jedoch keine Hochvoltbatterie- Diagnoseeinrichtung 80 auf. High-voltage battery diagnostic device 80 on. According to variant (ii), in addition to a high-voltage battery charging device 40, the device 10 also has a high-voltage battery diagnostic device 80, but no high-voltage battery discharge device 60. According to variant (iii), the device 10 has in addition to a high-voltage battery charging device 40 nor a high-voltage battery discharge device 60, but no high-voltage battery diagnostic device 80 on.
Die Ladeinrichtung 40 ist dazu ausgebildet, eine an die Vorrichtung 10 angeschlossene Hochvoltbatterie in einen höheren Ladezustand zu versetzen durch gepulste oder lineare Stromverläufe gemäß einer Vorgabe aus der Batteriespezifikation. Die Entladeeinrichtung 60 ist dazu ausgebildet, eine an die Vorrichtung 10 angeschlossene Hochvoltbatterie 20 in einen tieferen Ladezustand zu versetzen durch gepulste oder lineare Stromverläufe gemäß einer Vorgabe aus der Batteriespezifikation. Die Entladeeinrichtung 60 kann die aus der Hochvoltbatterie 20 entnommene Energie thermisch über den steuerbaren ohmschenThe charging device 40 is designed to enable a high-voltage battery connected to the device 10 to be charged to a higher state of charge by means of pulsed or linear current profiles in accordance with a specification from the battery specification. The discharging device 60 is designed to set a high-voltage battery 20 connected to the device 10 to a lower charging state by means of pulsed or linear current waveforms according to a specification from the battery specification. The discharging device 60 can heat the energy taken from the high-voltage battery 20 thermally via the controllable ohmic
Widerstand 71 verwerten, in das externe Stromnetz 30 zurückspeisen oder einer anderen an die Vorrichtung 10 angeschlossenen Hochvoltbatterie zum Laden derselben zuzuführen. Reclaim resistor 71, feed back into the external power grid 30 or another high-voltage battery connected to the device 10 to load the same.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 10 umfasst ferner eine informationsverarbeitende Einheit 75 mit u.a. einer Sicherheitseinrichtung 90 und einer Mensch-Maschine-Schnittstelle 100. Die Vorrichtung 10 ist im Betrieb an ein externes AC-Stromnetz 30 und/oder an ein externes DC-Netz 31 angeschlossen. Die Ladeeinrichtung 40, die Entladeeinrichtung 60, die The apparatus 10 shown in Fig. 1 further comprises an information processing unit 75 including i.a. a safety device 90 and a man-machine interface 100. The device 10 is connected in operation to an external AC power supply 30 and / or to an external DC power supply 31. The charging device 40, the unloading device 60, the
Diagnoseeinrichtung 80, die informationsverarbeitende Einheit 75 einschließlich deren Komponenten (siehe weiter unten und Fig. 2), insbesondere der Sicherheitseinrichtung 90, und die Mensch-Maschine-Schnittstelle 100 sind durch ein im Wesentlichen in Bezug auf die Vorrichtung 10 internes Datenbussystem 1 1 1 kommunikationstechnisch miteinander verbunden. Die Hochvolt-Batterie 20 oder ein vereinzeltes Modul (nicht gezeigt) sind über ein externes Datenbussystem 108 mit der informationsverarbeitenden Einheit 75 der Vorrichtung 10 verbunden. Dabei kann das Datenbussystem 108 das vom Anmelder der vorliegenden Schutzrechtsanmeldung entwickelte, sogenannte Controller Area Network (CAN) sein. Das Controller Area Network ist ein hoch-integres, d.h. gut gegen externe Störimpulse abgesichertes, serielles Datenkommunikationsbussystem für Echtzeitanwendungen, das mit Datenraten von bis zu 1 Megabit pro Sekunde betrieben werden kann, und das eine ausgezeichnete Fehlererkennung und Fehlerkorrekturmöglichkeiten aufweist. Das Controller Area Network 109 wurde ursprünglich zur Verwendung in Kraftfahrzeugen entwickelt. Diagnostic device 80, the information processing unit 75 including its components (see below and FIG. 2), in particular the safety device 90, and the man-machine interface 100 are communication-related through an essentially internal data bus system 11 1 1 with respect to the device 10 connected with each other. The high voltage battery 20 or a singulated module (not shown) are connected to the information handling unit 75 of the device 10 via an external data bus system 108. In this case, the data bus system 108 may be the so-called Controller Area Network (CAN) developed by the applicant of the present patent application. The Controller Area Network is a high-integrity, i. well protected against external glitches, serial data communication bus system for real-time applications, which can be operated at data rates of up to 1 megabit per second, and which has excellent error detection and error correction capabilities. The Controller Area Network 109 was originally developed for use in automobiles.
Inzwischen wird es in vielen anderen industriellen Automatisierungs- und Meanwhile, it is used in many other industrial automation and
Steuerungsanwendungen eingesetzt und ist ein internationaler Standard geworden, nämlich ISO 1 1898. Über das interne Datenbussystem 1 1 1 tauschen die Einrichtungen 40, 60, 80, 90 und 100 Messparameter, Nachrichten, Statusmitteilungen, Fehlermeldungen und/oder Ausführungsbefehle untereinander und über das externe Datenbussystem 108 auch mit einer an die Vorrichtung 10 angeschlossenen Hochvoltbatterie 20 aus. Used in control applications and has become an international standard, namely ISO 1 1898. Via the internal data bus system 1 1 1, the devices 40, 60, 80, 90 and 100 exchange measurement parameters, messages, status messages, error messages and / or Execution commands to each other and via the external data bus system 108 with a high-voltage battery 20 connected to the device 10 from.
Einzelheiten des internen Aufbaus und ein Stromlaufplan der in der Fig. 1 gezeigten Details of the internal structure and a circuit diagram of that shown in FIG
Einrichtungen 40, 60, 75, und 80 der Vorrichtung 10 sowie einer an die Vorrichtung 10 angeschlossenen Hochvoltbatterie 20 sind in der Fig. 2 gezeigt. Devices 40, 60, 75, and 80 of the device 10 and a high-voltage battery 20 connected to the device 10 are shown in FIG.
Die in Fig. 2 gezeigte Hochvoltbatterie 20 umfasst ein Hochvolt-Batteriemodul 21 mit zwei Spannungspolen„Plus" und„Minus", einen Hochvolt-Pluspolanschluss 22 bzw. HV+, der über einen steuerbaren Hochvoltbatterie-Plusschalter 23 mit der Anodenseite des The high-voltage battery 20 shown in FIG. 2 comprises a high-voltage battery module 21 with two voltage poles "plus" and "minus", a high-voltage positive terminal 22 or HV +, via a controllable high-voltage battery plus switch 23 with the anode side of
Batteriemoduls 21 verbunden ist, einen Hochvolt-Minuspolanschluss 24 bzw. HV-, der über einen steuerbaren Hochvoltbatterie-Minusschalter 25 mit der Kathodenseite des  Battery module 21 is connected, a high-voltage negative terminal 24 or HV-, via a controllable high-voltage battery negative switch 25 with the cathode side of
Batteriemoduls 21 verbunden ist, und ein Batteriemanagementsystem bzw. Battery module 21 is connected, and a battery management system or
Batteriesteuergerät 28, das über einen Datenübertragungsanschluss 26 mit dem Battery controller 28, which via a data transfer port 26 with the
Datenbussystem 108 der Vorrichtung 10 verbunden ist. Des Weiteren werden durch einen Stimuligenerator 120, Stimulidaten bzw. Stimulisignale erzeugt, die die Hochvoltbatterie oder ein vereinzeltes Hochvoltmodul zum Betrieb bzw. zur Simulation einer Fahrzeugumgebung benötigt. Die von dem Stimuligenerator 120 erzeugten und mittels der Stimulileitungen 1 12 übertragenen Stimulidaten bzw. Stimulisignale, d.h. für den Betrieb einer Hochvoltbatterie erforderlichen Signale aus der Betriebsumgebung, gehören für die Hochvoltbatterie 20 als Fahrbatterie für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug (nicht gezeigt) die folgenden, dem Data bus system 108 of the device 10 is connected. Furthermore, stimulus data or stimulus signals are generated by a stimulus generator 120, which requires the high-voltage battery or an isolated high-voltage module for operating or simulating a vehicle environment. The stimuli generated by the stimulus generator 120 and transmitted by the stimulus leads 12, or stimulus signals, i. For the operation of a high-voltage battery signals required from the operating environment, for the high-voltage battery 20 as a traction battery for an electric or hybrid vehicle (not shown) include the following, the
Fachmann bekannten Signale: Zündung (Klemme 15), Dauerplus (Klemme 30), Masse (Klemme 31 ) und das Interlock-Signal. Das Batteriemanagementsystem 28 ist dazu ausgebildet, die aktuelle Betriebsspannung des Batteriemoduls 21 und die Teilspannungen aller in dem Batteriemodul 21 verbauten Expert signals: ignition (terminal 15), continuous plus (terminal 30), ground (terminal 31) and the interlock signal. The battery management system 28 is adapted to the current operating voltage of the battery module 21 and the partial voltages of all installed in the battery module 21
Batterieeinzelzellen zu messen, den Hochvoltbatterie-Plusschalter 23 zu schließen und zu öffnen, und auch den Hochvoltbatterie-Minusschalter 25 zu schließen und zu öffnen. Das Batteriemanagementsystem 28 ist ferner dazu ausgebildet, eine Hochvoltbatterie-Logdatei für einen Ladevorgang, eine Hochvoltbatterie-Logdatei für einen Entladevorgang bzw. eine Hochvoltbatterie-Logdatei für eine Diagnosefunktion, die von der Vorrichtung 10 über das Datenbussystem 108 bzw. 109 und den Datenübertragungsanschluss 26 übermittelt wird, zu speichern und wieder auslesbar bereitzuhalten. Ferner sind in dem To measure battery cells, to close and open the high-voltage battery plus switch 23, and also to close and open the high-voltage battery negative switch 25. The battery management system 28 is further configured to provide a high voltage battery log file for a charge, a high voltage battery log file for a discharge, and a high voltage battery log file for a diagnostic function transmitted from the device 10 via the data bus 108 and 109 and the data transfer port 26, respectively is to store and readable ready. Furthermore, in the
Batteriemanagementsystem 28 Parameter, die die Hochvoltbatterie 20 bzw. die einzelnen Batteriemodule 21 beschreiben, auslesbar gespeichert, einschließlich beispielsweise Informationen über den Hersteller, Seriennummern und Herstellungsdaten der Batteriemodule bzw. Batterieeinzelzellen, eine Ladespannung, eine Ladedauer, eine maximale Ladeleistung bzw. eine maximale Ladeleistung für eine bestimmte Zielspannung, einen Ladezustand der Hochvoltbatterie 20, eine maximale Entladedauer, eine minimale Betriebsspannung, eine maximale Entladetiefe (z.B. ausgedrückt in Volt), eine maximale Entladeleistung für eine bestimmte Zielspannung, Fehlercodes und Fehlerinformationen sowie Informationen über Ladungsbilanzierungen auslesbar zu speichern. Zusätzlich werden der Hochvoltbatterie 20 über Batteriestimulieleitungen 1 12 die von dem Stimuligenerator 120 erzeugten Informationen bzw. Stimulies zugeführt, die für den Betrieb der Hochvoltbatterie 20 außerhalb eines Fahrzeuges benötigt werden. Battery management system 28 parameters that describe the high-voltage battery 20 and the individual battery modules 21, stored readable, including, for example Information about the manufacturer, serial numbers and manufacturing data of the battery modules or battery cells, a charging voltage, a charging time, a maximum charging power or a maximum charging power for a specific target voltage, a state of charge of the high-voltage battery 20, a maximum discharge duration, a minimum operating voltage, a maximum depth of discharge (eg expressed in volts) to store a maximum discharge power for a certain target voltage, error codes and error information as well as information on charge balances readable. In addition, the high-voltage battery 20 are supplied via battery stimulation lines 1 12, the information or stimuli generated by the stimulus generator 120, which are required for the operation of the high-voltage battery 20 outside of a vehicle.
Die in Fig. 2 gezeigte Hochvolt-Ladeeinrichtung 40 umfasst einen Hochvolt-Plusanschluss 42 bzw. HV+, einen Hochvolt-Minusanschluss 44 bzw. HV-, einen Datenübertragungsanschluss 46 zur kommunikationstechnischen Verbindung mit dem internen Datenbussystem 1 1 1 , einen steuerbaren Hochvolt-Plusschalter 52, einen steuerbaren Hochvolt-Minusschalter 54, eine Strom- und Spannungsüberwachungseinrichtung 56 zum Überwachen und Aufzeichnen von Ladespannungen, Ladeströmen und deren zeitlichen Verläufe, eine Ladesteuerungseinrichtung 58 und einen AC-DC-Wandler 48 mit einem AC-Anschluss 50 (Netzanschluss) zum Anschluss an ein externes AC-Stromnetz 30 und/oder einen DC-DC-Wandler 49 mit einem DC-Versorgungsanschluss 50 zum Anschluss an ein externes DC Netz 31 , und mit DC-Anschlüssen 51 + und 51 -, die mit den ladeeinrichtungsseitigen Ausgängen des AC/DC Wandlers 48 bzw. des DC/DC Wandlers 49 elektrisch leitfähig verbunden sind. Der DC- Anschluss 51 + ist ferner elektrisch leitend über den steuerbaren Hochvolt-Plusschalter 52 mit dem Hochvolt-Plusanschluss 42 verbunden. Der DC-Anschluss 51 - ist ferner elektrisch leitfähig über den steuerbaren Hochvolt-Minusschalter 54 mit dem Hochvolt-Minusanschluss 44 verbunden. Die Strom- und Spannungsüberwachungseinrichtung 56 sowie die The high-voltage charging device 40 shown in FIG. 2 comprises a high-voltage plus connection 42 or HV +, a high-voltage negative connection 44 or HV, a data transmission connection 46 for communication-technical connection with the internal data bus system 11, a controllable high-voltage plus switch 52 , a controllable high-voltage negative switch 54, a power and voltage monitor 56 for monitoring and recording charging voltages, charging currents and their timings, a charging controller 58 and an AC-DC converter 48 having an AC terminal 50 (power connector) for connection an external AC power grid 30 and / or a DC-DC converter 49 having a DC supply terminal 50 for connection to an external DC grid 31, and with DC terminals 51 + and 51 - connected to the charger side outputs of the AC / DC converter 48 and the DC / DC converter 49 are electrically conductively connected. The DC terminal 51 + is further electrically connected via the controllable high-voltage plus switch 52 to the high-voltage positive terminal 42. The DC connection 51 - is further electrically conductively connected via the controllable high-voltage negative switch 54 to the high-voltage negative terminal 44. The current and voltage monitoring device 56 and the
Ladesteuerungseinrichtung 58 sind kommunikationstechnisch über den Charge control device 58 are communication technology over the
Datenübertragungsanschluss 46 an die Kommunikationseinrichtung 88 innerhalb der informationsverarbeitenden Einheit 75 angeschlossen (in Fig. 2 nicht gezeigt). Data transfer port 46 is connected to the communication device 88 within the information processing unit 75 (not shown in Fig. 2).
Die Ladesteuerungseinrichtung 58 ist dazu ausgebildet, einen Ladevorgang für eine angeschlossene Hochvoltbatterie 20 auf der Grundlage von entsprechenden, aus dem Batteriemanagementsystem 28 der Hochvoltbatterie 20 ausgelesenen Batterieparametern zu steuern. Dazu kann die Ladesteuerungseinrichtung 58 den steuerbaren Hochvolt- Plusschalter 52 bzw. den steuerbaren Hochvolt-Minusschalter 54 öffnen und schließen und im geschlossenen Zustand der Schalter 52, 54 einen Ladestrom, der in die angeschlossene Hochvoltbatterie 20 eingespeist wird, vermittels des steuerbaren Ladestromreglers 55 regeln. The charging control device 58 is designed to control a charging process for a connected high-voltage battery 20 on the basis of corresponding battery parameters read out from the battery management system 28 of the high-voltage battery 20. For this purpose, the charging control device 58, the controllable high-voltage plus switch 52 and the controllable high-voltage negative switch 54 open and close and in the closed state, the switches 52, 54 regulate a charging current, which is fed into the connected high-voltage battery 20, by means of the controllable charging current regulator 55.
Die Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung 60 umfasst einen Hochvolt-Plusanschluss 62, einen Hochvolt-Minusanschluss 64, einen Datenübertragungsanschluss 66 zum The high-voltage battery discharge device 60 includes a high-voltage plus terminal 62, a high-voltage negative terminal 64, a data transfer terminal 66 for
kommunikationstechnischen Anschluss der Entladeeinrichtung 60 an das interne communication connection of the discharge device 60 to the internal
Datenbussystem 1 1 1 , einen schließbaren Entladestromkreis, der den Hochvolt- Plusanschluss 62 intern mit dem Hochvolt-Minusanschluss 64 verbindet und in dem seriell die folgenden elektrischen Elemente eingebaut bzw. eingebunden sind: ein steuerbarer Hochvolt-Plusschalter 72, ein steuerbarer Lastschalter 68, eine steuerbare elektrische Lasteinrichtung 70 mit einem steuerbaren ohmschen Widerstand 71 , und ein steuerbarer Hochvolt-Minusschalter 74. Die Entladeeinrichtung 60 umfasst ferner eine Strom- und Spannungsüberwachungseinrichtung 76 zum Messen und Aufzeichnen einer Data bus system 1 1 1, a closable discharge circuit that connects the high-voltage plus terminal 62 internally to the high-voltage negative terminal 64 and in which the following electrical elements are installed or integrated serially: a controllable high-voltage plus switch 72, a controllable load switch 68, a controllable electrical load device 70 with a controllable ohmic resistor 71, and a controllable high-voltage negative switch 74. The discharge device 60 further includes a current and voltage monitoring device 76 for measuring and recording a
Entladespannung und eines Entladestroms sowie deren zeitlichen Verläufe und eine Discharge voltage and a discharge current and their temporal courses and a
Entladesteuerungseinrichtung 78 zum Steuern eines Entladevorgangs einer an die Discharge control means 78 for controlling a discharging operation of the
Vorrichtung 10 angeschlossenen Hochvoltbatterie 20 gemäß Batterieparametern, die aus dem Batteriemanagementsystem 28 der Hochvoltbatterie 20 über das Datenbussystem 108 und den Datenübertragungsanschluss 66 ausgelesen worden sind. Die Strom- und  Device 10 connected high-voltage battery 20 according to battery parameters that have been read from the battery management system 28 of the high-voltage battery 20 via the data bus system 108 and the data transfer port 66. The electricity and
Spannungsüberwachungseinrichtung 76 und die Entladesteuerungseinrichtung 78 sind kommunikationstechnisch mit dem Datenübertragungsanschluss 66 verbunden (in Fig. 2 nicht gezeigt). Voltage monitor 76 and discharge controller 78 are communicatively coupled to data transfer port 66 (not shown in FIG. 2).
Die Entladesteuerungseinrichtung 78 ist dazu ausgebildet, den steuerbaren Hochvolt- Plusschalter 72 bzw. den steuerbaren Hochvolt-Minusschalter 74 zu öffnen und schließen. Ferner ist die Entladesteuerungseinrichtung 78 dazu ausgebildet, den Lastschalter 68 zu öffnen und zu schließen und eine Entladeleistung bzw. einen Entladestrom aus der angeschlossenen Hochvoltbatterie 20 vermittels der elektrischen Lasteinrichtung 70, insbesondere des ohmschen Widerstands 71 , zu steuern. Die Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung 80 umfasst einen Hochvoltplusanschluss HV+ und einen Hochvoltminusanschluss HV- sowie einen Datenübertragungsanschluss 86 zum Anschluss an das interne Datenbussystem 1 1 1 zur kommunikationstechnischen Verbindung mit den übrigen Komponenten der Vorrichtung 10, insbesondere mit der Kommunikationseinrichtung 88 in der informationsverarbeitenden Einheit 75, und über die Kommunikations- einrichtung 88 bzw. deren Datenkommunikationsanschluss 96 eine kommunikations- technische Verbindung mit dem externen Datenbussystem 108 und dem The discharge control device 78 is configured to open and close the controllable high-voltage plus switch 72 or the controllable high-voltage negative switch 74. Furthermore, the discharge control device 78 is configured to open and close the load switch 68 and to control a discharge power or a discharge current from the connected high-voltage battery 20 by means of the electrical load device 70, in particular the ohmic resistor 71. The high-voltage battery diagnostic device 80 comprises a high-voltage plus terminal HV + and a high-voltage minus terminal HV- and a data transfer terminal 86 for connection to the internal data bus system 1 1 1 for communication connection with the other components of the device 10, in particular with the communication device 88 in the information processing unit 75, and via the communication device 88 or its data communication connection 96, a communication technical connection with the external data bus system 108 and the
Batteriemanagementsystem 28 einer an die Vorrichtung 10 angeschlossenen Battery management system 28 a connected to the device 10
Hochvoltbatterie 20 zum Auswerten eines Batteriestatus, wie beispielsweise aus dem Batteriemanagementsystem 28 ausgelesen, und zum Auswerten von Hochvoltbatterie- Logdateien für einen von der Ladeeinrichtung 40 bzw. deren Ladesteuerungseinrichtung 58 gesteuerten Ladevorgang der an die Vorrichtung 10 angeschlossenen Hochvoltbatterie 20 und zum Auswerten einer Hochvoltbatterie-Logdatei für einen von der Entladeeinrichtung 60 bzw. deren Entladesteuerungseinrichtung 78 gesteuerten Entladevorgang der an die Vorrichtung 10 angeschlossenen Hochvoltbatterie 20. High-voltage battery 20 for evaluating a battery status, such as read from the battery management system 28, and for evaluating Hochvoltbatterie- log files for a controlled by the charger 40 and its charge control device 58 charging the connected to the device 10 high-voltage battery 20 and to evaluate a high-voltage battery log file for a discharging operation of the high-voltage battery 20 connected to the device 10, controlled by the discharging device 60 or its discharging control device 78.
Die informationsverarbeitende Einheit 75 umfasst ferner eine Auswerte- und The information processing unit 75 further includes an evaluation and
Steuereinrichtung 87 zum Steuern der Ladeeinrichtung 40 bzw. deren Control device 87 for controlling the charging device 40 and their
Ladesteuerungseinrichtung 58 bzw. eines Ladevorgangs der an die Vorrichtung 10 angeschlossenen Hochvoltbatterie 20 und/oder der Entladeeinrichtung 60 bzw. deren Entladesteuerungseinrichtung 78 bzw. eines Entladevorgang der an die Vorrichtung 10 angeschlossenen Hochvoltbatterie 20, jeweils über das Datenbussystem 1 1 1 . Die informationsverarbeitende Einheit 75 umfasst ferner die bereits erwähnte Kommunikationseinrichtung 88 zum Steuern der Kommunikation über das externe Datenbussystem 108 (z.B. CAN) mit dem Batteriemanagementsystem 28 der Hochvoltbatterie 20 und über das interne Datenbussystem 1 1 1 mit der Ladeeinrichtung 40, der Entladeeinrichtung 60, der Charging control device 58 or a charging of the connected to the device 10 high-voltage battery 20 and / or the discharge device 60 and the discharge control device 78 and a discharge of the device 10 connected to the high-voltage battery 20, respectively via the data bus system 1 1 1. The information processing unit 75 further comprises the aforementioned communication device 88 for controlling the communication via the external data bus system 108 (e.g., CAN) with the battery management system 28 of the high voltage battery 20 and via the internal data bus system 1 1 1 with the charger 40, the unloader 60, the
Sicherheitseinrichtung 90, der Mensch-Maschine-Schnittstelle 100 der Vorrichtung 10 bzw. einer Fernbedienung (nicht gezeigt) für die Vorrichtung 10. Die Kommunikationseinrichtung 88 steuert also insbesondere die Datenübertragung von und zu der Mensch-Maschine- Schnittstelle 100 bzw. von und zu der Fernbedienung. Zusätzlich umfasst die  Security device 90, the man-machine interface 100 of the device 10 and a remote control (not shown) for the device 10. The communication device 88 thus controls in particular the data transmission from and to the man-machine interface 100 and / or Remote control. In addition, the
informationsverarbeitende Einheit 75 ein Netzwerk 1 10, beispielsweise mit einem USB- Anschluss, zum Anschließen externer Geräte, sowie die Sicherheitseinrichtung 90 und den Batteriestimuli-Generator 120. Information processing unit 75, a network 1 10, for example, with a USB port for connecting external devices, as well as the safety device 90 and the battery stimulus generator 120th
Die Mensch-Maschine-Schnittstelle 100 umfasst eine Ausgabeeinrichtung 102, wie etwa einen Monitor, zum Ausgeben von Informationen an einen Bediener der Vorrichtung 10, eine Eingabeeinrichtung 104 zum Eingeben von Benutzersteuerungsdaten durch den Bediener, wie etwa eine externe Tastatur 106a und eine externe Maus 106b, und eine Eingabe- Ausgabeschnittstelle 107, an die die Ausgabeeinrichtung 102 und die Eingabeeinrichtung 104 angeschlossen sind und die dazu ausgebildet ist, von dem Bediener eingegebene Benutzersteuerungsdaten über das interne Datenbussystem 1 1 1 zu dem Datenubertragungsanschluss 86 der Diagnoseeinrichtung 80 und/oder dem Datenubertragungsanschluss 46 der Ladeeinrichtung 40 und/oder dem The man-machine interface 100 includes an output device 102, such as a monitor, for outputting information to an operator of the device 10, an input device 104 for inputting user control data by the operator, such as an external keyboard 106a, and an external mouse 106b , and an input-output interface 107, to which the output device 102 and the input device 104 are connected and which is adapted to user-entered user control data via the internal data bus system 1 1 1 to the Data transfer port 86 of the diagnostic device 80 and / or the data transfer port 46 of the charger 40 and / or the
Datenubertragungsanschluss 66 der Entladeeinrichtung 60 und/oder der Data transfer port 66 of the unloading device 60 and / or the
Kommunikationseinrichtung 88 und über deren Datenubertragungsanschluss 96 und das externe Datenbussystem 108 zu dem Datenübertragungsanschluss 26 der angeschlossenen Hochvoltbatterie 20 zu übertragen. Zusätzlich oder alternativ zu der vorgenannten Mensch- Maschine-Schnittstelle 100 kann die Vorrichtung 10 auch einen Netzwerkanschluß 109 und/oder eine Fernbedienung zum Anzeigen von Batteriemanagementsystem-Daten, Diagnosedaten und/oder Reaktionsdaten bzw. zum Eingeben von Benutzersteuerungsdaten umfassen. Communication device 88 and via their data transmission port 96 and the external data bus system 108 to the data transmission port 26 of the connected high-voltage battery 20 to transmit. In addition or as an alternative to the aforementioned human-machine interface 100, the device 10 may also include a network port 109 and / or a remote control for displaying battery management system data, diagnostic data and / or response data, or for inputting user control data.
Die Auswerte- und Steuereinrichtung 87 ist dazu ausgebildet, die folgenden Funktionen zu steuern: Informationen über eine an die Vorrichtung 10 angeschlossene Hochvoltbatterie 20 auszuwerten, einen ordnungsgemäßen Betrieb der Ladeeinrichtung 40 und/oder der Entladeeinrichtung 60 zu überwachen, eine an die Vorrichtung 10 angeschlossene The evaluation and control device 87 is designed to control the following functions: to evaluate information about a high-voltage battery 20 connected to the device 10, to monitor proper operation of the charging device 40 and / or the unloading device 60, one connected to the device 10
Hochvoltbatterie 20, die Ladeeinrichtung 40 und die Entladeeinrichtung 60 auf das Auftreten von Fehlern hin zu überprüfen, beim Erkennen von Fehlern Anzeigebefehle zum Anzeigen der Fehler zu erzeugen und zum Anzeigen an die Mensch-Maschine-Schnittstelle 100 zu übertragen und Funktionen im Zusammenhang mit einer Diagnose der an die Vorrichtung 10 angeschlossenen Hochvoltbatterie, die von der Diagnoseeinrichtung 80 gestartet werden, auszuführen, einschließlich des Auslesens des Datenspeichers des  High-voltage battery 20, the charging device 40 and the unloading device 60 to check for the occurrence of errors, to generate error indication display commands for displaying the error and transmit to the display to the man-machine interface 100 and functions related to a diagnosis the high-voltage battery connected to the device 10, which are started by the diagnostic device 80 to execute, including the reading out of the data memory of the
Batteriemanagementsystems 28. Die Auswerte- und Steuereinrichtung 87 ist ferner dazu ausgebildet, Diagnosedaten bezüglich des Zustande der Hochvoltbatterie 20 zu erzeugen und diese zum Anzeigen an die Mensch-Maschine-Schnittstelle 100 und zum Verarbeiten an die Sicherheitseinrichtung 90 zu übertragen. Battery management system 28. The evaluation and control device 87 is further configured to generate diagnostic data relating to the state of the high-voltage battery 20 and to transmit this to the human-machine interface 100 for display and to the safety device 90 for processing.
Die Sicherheitseinrichtung 90 ist dazu ausgebildet, von der Auswerte- und Steuereinrichtung 87 der Diagnoseeinrichtung 80 erzeugte Diagnosedaten auszuwerten und Reaktionsdaten zu erzeugen, die Funktionen definieren, die darauf gerichtet sind, die Hochvoltbatterie 20 und/oder die Vorrichtung 10 in einen sicheren Zustand, beispielsweise in einen niedrigeren Ladezustand zu bringen. Die Sicherheitseinrichtung 90 ist ferner dazu ausgebildet, die erzeugten Reaktionsdaten über das Datenbussystem 108 an die Diagnoseeinrichtung 80, an die Ladeeinrichtung 40 und/oder an die Entladeeinrichtung 60 sowie ggf. an das The safety device 90 is designed to evaluate diagnostic data generated by the evaluation and control device 87 of the diagnostic device 80 and to generate reaction data that define functions that are directed to switching the high-voltage battery 20 and / or the device 10 into a safe state, for example in FIG to bring a lower charge state. The safety device 90 is further configured to transmit the generated reaction data via the data bus system 108 to the diagnostic device 80, to the charging device 40 and / or to the unloading device 60 and possibly to the
Batteriemanagementsystem 28 der Hochvoltbatterie 20 zu übertragen. Die Diagnoseeinrichtung 80 prüft also die Hochvoltbatterie 20 und die Komponenten der Vorrichtung 10 einschließlich der Ladeeinrichtung 40 und der Entladeeinrichtung 60 intern auf Fehler, sorgt für das Anzeigen der Fehler über die Mensch-Maschine-Schnittstelle 100 und/oder führt Funktionen aus, die durch die Diagnoseeinrichtung 80 selbst oder durch die Sicherheitseinrichtung 90 gestartet werden. Die Sicherheitseinrichtung 90 erzeugt in Battery management system 28 of the high-voltage battery 20 to transfer. The diagnostic device 80 thus internally checks the high-voltage battery 20 and the components of the device 10, including the charging device 40 and the unloading device 60 for errors, provides for displaying the errors via the man-machine interface 100 and / or executes functions that by the Diagnostic device 80 itself or by the safety device 90 are started. The safety device 90 generates in
Abhängigkeit von in der Diagnoseeinrichtung 80 erzeugten Diagnosedaten Reaktionsdaten, die an die Diagnoseeinrichtung 80, die Ladeeinrichtung 40 und/oder die Entladeeinrichtung 60 sowie ggf. an die Hochvoltbatterie 20 übertragen werden und die darauf gerichtet sind, im Fehlerfall die Hochvoltbatterie 20 und/oder die Vorrichtung 10 in einen sicheren Zustand zu bringen. Fehlerfälle können beispielsweise die folgenden umfassen: einen  Depending on diagnostic data generated in the diagnostic device 80 reaction data that are transmitted to the diagnostic device 80, the charger 40 and / or the discharge device 60 and possibly to the high-voltage battery 20 and directed to it, in the event of a fault, the high-voltage battery 20 and / or the device 10 in a safe state to bring. Errors may include, for example, the following: one
Kommunikationsabbruch zu der Hochvoltbatterie 20, eine Unterbrechung bzw. ein Abstecken der Verkabelung (d.h. der batteriestromführenden Kabel zwischen dem Hochvolt- Pluspolanschluss 22 der Hochvoltbatterie 20 und dem Hochvolt-Plusanschluss 42 bzw. 62 bzw. dem Hochvolt-Minuspolanschluss 24 und dem Hochvolt-Minusanschluss 44 bzw. 64 oder das Auftreten von Isolationsfehlern usw.  Communication abort to the high-voltage battery 20, an interruption or disconnection of the wiring (ie the batteriestromführenden cable between the high-voltage Pluspolanschluss 22 of the high-voltage battery 20 and the high-voltage terminal 42 and 62 or the high-voltage negative terminal 24 and the high-voltage negative terminal 44th or 64 or the occurrence of insulation faults, etc.
Die Diagnoseeinrichtung 80 ist ferner dazu ausgebildet, zu erkennen, ob verschiedene Batteriemodule der Hochvoltbatterie 20 gleiche oder unterschiedliche Ladungsniveaus aufweisen und ggf. eine Ladungsbilanzierung zwischen den verschiedenen Batteriemodulen, beispielsweise unter Einschaltung des Batteriemanagementsystems 28 zu bewirken. The diagnostic device 80 is further designed to detect whether different battery modules of the high-voltage battery 20 have the same or different charge levels and, if necessary, to effect a charge balance between the different battery modules, for example, with the involvement of the battery management system 28.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Vorrichtung (10) zum Warten und Pflegen einer an die Vorrichtung (10) 1 . Device (10) for the maintenance and care of a device (10)
anschließbaren Hochvoltbatterie (20), wobei die Hochvoltbatterie (20) als ein Verbund von Batterieeinzelzellen bzw. als ein Verbund von Batteriemodulen (21 ) ausgebildet ist und einen Hochvolt-Pluspolanschluss (22), einen Hochvolt-Minuspolanschluss (24) und ein connectable high-voltage battery (20), wherein the high-voltage battery (20) as a composite of battery cells or as a composite of battery modules (21) is formed and a high-voltage positive terminal (22), a high-voltage negative terminal (24) and a
Batteriemanagementsystem (28) mit einem Datenübertragungsanschluss (26) zur bidirektionalen Übertragung von Batteriemanagementsystem-Daten zwischen dem A battery management system (28) having a data transfer port (26) for bi-directionally transferring battery management system data between the
Batteriemanagementsystem (28) und einer in Bezug auf die Hochvoltbatterie (20) externen informationsverarbeitenden Einheit (75) umfasst, wobei die Vorrichtung (10) folgendes umfasst: Battery management system (28) and an information processing unit (75) external to the high-voltage battery (20), the device (10) comprising:
eine Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung (40), die dazu ausgebildet ist, eine an die Vorrichtung (10) angeschlossene Hochvoltbatterie (20) in einen höheren Ladezustand zu bringen, und die einen Hochvolt-Plusanschluss (42), der dazu ausgebildet ist, mit einem Hochvolt-Pluspolanschluss (22) der Hochvoltbatterie (20) verbunden zu werden, und einen Hochvolt-Minusanschluss (44), der dazu ausgebildet ist, mit einem Hochvolt- Minuspolanschluss (24) der Hochvoltbatterie (20) verbunden zu werden, umfasst, und  a high-voltage battery charging device (40) adapted to bring a high-voltage battery (20) connected to the device (10) into a higher state of charge, and having a high-voltage positive terminal (42) formed with a high-voltage And a high-voltage negative terminal (44) adapted to be connected to a high-voltage negative pole terminal (24) of the high-voltage battery (20), and
eine Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung (80), die dazu ausgebildet ist, eine an die Vorrichtung (10) angeschlossene Hochvoltbatterie (20) und die Vorrichtung (10) auf ein Vorliegen von internen Fehlern zu überprüfen, erkannte interne Fehler anzuzeigen, und vorzugsweise Diagnosedaten bezüglich des Zustands der Hochvoltbatterie (20) zu erzeugen und Funktionen auszulösen, die darauf gerichtet sind, die Vorrichtung (10) und/oder die Hochvoltbatterie (20) sicher in einen anderen Zustand zu bringen, zu betreiben und/oder zu testen, und die eine informationsverarbeitende Einheit (75) mit einem  a high-voltage battery diagnostic device (80) adapted to check a high-voltage battery (20) connected to the device (10) and the device (10) for the presence of internal faults, detected internal faults, and preferably diagnostic data relating to the State of the high-voltage battery (20) and trigger functions that are directed to bring the device (10) and / or the high-voltage battery (20) safely in another state to operate and / or test, and the information processing Unit (75) with a
Datenübertragungsanschluss (86) zur bidirektionalen Übertragung von Data transfer port (86) for bidirectional transmission of
Batteriemanagementsystem-Daten zwischen der informationsverarbeitenden Einheit (75) und dem Batteriemanagementsystem (28) einer angeschlossenen Hochvoltbatterie (20) umfasst.  Battery management system data between the information processing unit (75) and the battery management system (28) of a connected high-voltage battery (20).
2. Vorrichtung (10) zum Warten und Pflegen einer an die Vorrichtung (10) 2. Apparatus (10) for servicing and maintaining a device (10)
anschließbaren Hochvoltbatterie (20), wobei die Hochvoltbatterie (20) als ein Verbund von Batterieeinzelzellen bzw. als ein Verbund von Batteriemodulen (21 ) ausgebildet ist und einen Hochvolt-Pluspolanschluss (22), einen Hochvolt-Minuspolanschluss (24) und ein connectable high-voltage battery (20), wherein the high-voltage battery (20) as a composite of battery cells or as a composite of battery modules (21) is formed and a high-voltage positive terminal (22), a high-voltage negative terminal (24) and a
Batteriemanagementsystem (28) mit einem Datenübertragungsanschluss (26) zur bidirektionalen Übertragung von Batteriemanagementsystem-Daten zwischen dem Batteriemanagementsystem (28) und einer in Bezug auf die Hochvoltbatterie (20) externen informationsverarbeitenden Einheit (75) umfasst, wobei die Vorrichtung (10) folgendes umfasst: A battery management system (28) having a data transfer port (26) for bi-directionally transferring battery management system data between the Battery management system (28) and an information processing unit (75) external to the high-voltage battery (20), the device (10) comprising:
eine Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung (40), die dazu ausgebildet ist, eine an die Vorrichtung (10) angeschlossene Hochvoltbatterie (20) in einen höheren Ladezustand zu bringen, und die einen Hochvolt-Plusanschluss (42), der dazu ausgebildet ist, mit einem Hochvolt-Pluspolanschluss (22) der Hochvoltbatterie (20) verbunden zu werden, und einen Hochvolt-Minusanschluss (44), der dazu ausgebildet ist, mit einem Hochvolt- Minuspolanschluss (24) der Hochvoltbatterie (20) verbunden zu werden, umfasst, und  a high-voltage battery charging device (40) adapted to bring a high-voltage battery (20) connected to the device (10) into a higher state of charge, and having a high-voltage positive terminal (42) formed with a high-voltage And a high-voltage negative terminal (44) adapted to be connected to a high-voltage negative pole terminal (24) of the high-voltage battery (20), and
eine Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung (60), die dazu ausgebildet ist, eine an die a high-voltage battery discharge device (60) which is adapted to the one
Vorrichtung (10) angeschlossene Hochvoltbatterie (20) in einen niedrigeren Ladezustand zu bringen und die einen Hochvolt-Plusanschluss (62), der dazu ausgebildet ist, mit dem Hochvolt-Pluspolanschluss (22) der Hochvoltbatterie (20) verbunden zu werden, und einen Hochvolt-Minusanschluss (64), der dazu ausgebildet ist, mit dem Hochvolt- Minuspolanschluss (24) der Hochvoltbatterie (20) verbunden zu werden, umfasst. Device (10) connected high-voltage battery (20) to bring to a lower state of charge and a high-voltage positive terminal (62) which is adapted to be connected to the high-voltage positive terminal (22) of the high-voltage battery (20), and a high-voltage Minus terminal (64) adapted to be connected to the high-voltage negative terminal (24) of the high-voltage battery (20).
3. Vorrichtung (10) zum Warten und Pflegen einer an die Vorrichtung (10) 3. Device (10) for servicing and maintaining a device (10)
anschließbaren Hochvoltbatterie (20), wobei die Hochvoltbatterie (20) als ein Verbund von Batterieeinzelzellen bzw. als ein Verbund von Batteriemodulen (21 ) ausgebildet ist und einen Hochvolt-Pluspolanschluss (22), einen Hochvolt-Minuspolanschluss (24) und ein connectable high-voltage battery (20), wherein the high-voltage battery (20) as a composite of battery cells or as a composite of battery modules (21) is formed and a high-voltage positive terminal (22), a high-voltage negative terminal (24) and a
Batteriemanagementsystem (28) mit einem Datenübertragungsanschluss (26) zur bidirektionalen Übertragung von Batteriemanagementsystem-Daten zwischen dem A battery management system (28) having a data transfer port (26) for bi-directionally transferring battery management system data between the
Batteriemanagementsystem (28) und einer in Bezug auf die Hochvoltbatterie (20) externen informationsverarbeitenden Einheit (75) umfasst, wobei die Vorrichtung (10) folgendes umfasst: Battery management system (28) and an information processing unit (75) external to the high-voltage battery (20), the device (10) comprising:
eine Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung (60), die dazu ausgebildet ist, eine an die Vorrichtung (10) angeschlossene Hochvoltbatterie (20) in einen niedrigeren Ladezustand zu bringen und die einen Hochvolt-Plusanschluss (62), der dazu ausgebildet ist, mit dem Hochvolt-Pluspolanschluss (22) der Hochvoltbatterie (20) verbunden zu werden, und einen Hochvolt-Minusanschluss (64), der dazu ausgebildet ist, mit dem Hochvolt- Minuspolanschluss (24) der Hochvoltbatterie (20) verbunden zu werden, umfasst, und  a high-voltage battery discharge device (60) which is designed to bring a high-voltage battery (20) connected to the device (10) into a lower state of charge and which has a high-voltage positive connection (62) which is designed to be connected to the high-voltage battery Positive terminal (22) of the high-voltage battery (20) to be connected, and a high-voltage negative terminal (64) adapted to be connected to the high-voltage negative terminal (24) of the high-voltage battery (20) comprises, and
eine Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung (80), die dazu ausgebildet ist, eine an die Vorrichtung (10) angeschlossene Hochvoltbatterie (20) und die Vorrichtung (10) auf ein Vorliegen von internen Fehlern zu überprüfen, erkannte interne Fehler anzuzeigen, und vorzugsweise Diagnosedaten bezüglich des Zustands der Hochvoltbatterie (20) zu erzeugen und Funktionen auszulösen, die darauf gerichtet sind, die Vorrichtung (10) und/oder die Hochvoltbatterie (20) sicher in einen anderen Zustand zu bringen, zu betreiben und/oder zu testen, und die eine informationsverarbeitende Einheit (75) mit einem a high-voltage battery diagnostic device (80) adapted to check a high-voltage battery (20) connected to the device (10) and the device (10) for the presence of internal faults, detected internal faults, and preferably diagnosis data relating to the State of the high-voltage battery (20) to produce and to trigger functions aimed at safely bringing, operating and / or testing the device (10) and / or the high-voltage battery (20) and the information-processing unit (75) having a
Datenübertragungsanschluss (86) zur bidirektionalen Übertragung von Data transfer port (86) for bidirectional transmission of
Batteriemanagementsystem-Daten zwischen der informationsverarbeitenden Einheit (75) und dem Batteriemanagementsystem (28) einer angeschlossenen Hochvoltbatterie (20) umfasst. Battery management system data between the information processing unit (75) and the battery management system (28) of a connected high-voltage battery (20).
4. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass: wenn die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 eine Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung (40) und eine Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung (80) umfasst, die Vorrichtung ferner eine Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung (60) wie in Anspruch 2 oder 3 definiert umfasst, 4. Device (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that when the device according to claim 1 comprises a high-voltage battery charging device (40) and a high-voltage battery diagnostic device (80), the device further comprises a high-voltage battery discharge device ( 60) as defined in claim 2 or 3,
wenn die Vorrichtung gemäß Anspruch 2 eine Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung (40) und eine Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung (60) umfasst, die Vorrichtung ferner eine Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung (80) wie in Anspruch 1 oder 3 definiert umfasst, und wenn die Vorrichtung gemäß Anspruch 3 eine Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung (60) und eine Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung (80) umfasst, die Vorrichtung ferner eine Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung (40) wie in Anspruch 1 oder 2 definiert umfasst.  when the device according to claim 2, a high-voltage battery charging device (40) and a high-voltage battery discharge device (60), the device further comprises a high-voltage battery diagnostic device (80) as defined in claim 1 or 3, and if the device according to claim 3 a High-voltage battery discharge device (60) and a high-voltage battery diagnostic device (80), the device further comprises a high-voltage battery charging device (40) as defined in claim 1 or 2.
5. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner gekennzeichnet durch eine innerhalb der informationsverarbeitenden Einheit (75) vorgesehene 5. Device (10) according to one of claims 1 to 4, further characterized by a within the information processing unit (75) provided
Sicherheitseinrichtung (90), die dazu ausgebildet ist, von der Hochvoltbatterie- Diagnoseeinrichtung (80) erzeugte Diagnosedaten auszuwerten und Reaktionsdaten zu erzeugen, die an eine an die Vorrichtung (10) angeschlossene Hochvoltbatterie (20), z.B. über ein bezüglich der Vorrichtung (10) im Wesentlichen externes Datenbussystem (108), wie etwa ein Controller Area Network (CAN), übertragen werden können und die Funktionen definieren, die darauf gerichtet sind, die Hochvoltbatterie (20) und/oder die Vorrichtung (10) in einem sicheren Zustand zu betreiben bzw. zu testen, und die dazu ausgebildet ist, z.B. über ein bezüglich der Vorrichtung (10) im Wesentlichen internes Datenbussystem (1 1 1 ), Diagnosedaten und/oder Reaktionsdaten zwischen der Sicherheitseinrichtung (90) und der Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung (80) bidirektional zu übertragen. Safety device (90) adapted to evaluate diagnostic data generated by the high-voltage battery diagnostic device (80) and to generate reaction data which is applied to a high-voltage battery (20), e.g. can be transmitted via a substantially external data bus system (108), such as a Controller Area Network (CAN), with respect to the device (10) and define the functions that are directed to the high-voltage battery (20) and / or the device (FIG. 10) in a safe state to operate or test, and which is designed to eg via a relative to the device (10) substantially internal data bus system (1 1 1), bi-directional transmission of diagnostic data and / or reaction data between the safety device (90) and the high-voltage battery diagnostic device (80).
6. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner gekennzeichnet durch eine innerhalb der informationsverarbeitenden Einheit (75) vorgesehene Mensch- Maschine-Schnittstelle (100), die folgendes umfasst: eine Ausgabeeinrichtung (102) zum Ausgeben bzw. Anzeigen von The apparatus (10) of any one of claims 1 to 5, further characterized by a human-machine interface (100) provided within the information processing unit (75), comprising: an output device (102) for outputting or displaying
Batteriemanagementsystem-Daten, Diagnosedaten und Reaktionsdaten, Battery management system data, diagnostic data and response data,
eine Eingabeeinrichtung (104; 106a, 106b) zum Eingeben von  an input means (104; 106a, 106b) for inputting
Benutzersteuerungsdaten durch einen Benutzer, und User control data by a user, and
eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle (107), an die die Ausgabeeinrichtung (102) und die Eingabeeinrichtung (104; 106a, 106b) angeschlossen sind und die dazu ausgebildet ist, von dem Benutzer eingegebene Benutzersteuerungsdaten auszugeben zur Übertragung zu dem Batteriemanagementsystem (28) der Hochvoltbatterie (20), zu der Diagnoseeinrichtung (80) bzw. zu der Sicherheitseinrichtung (90), und/oder  an input-output interface (107) to which the output device (102) and the input device (104; 106a, 106b) are connected and which is adapted to output user control data input by the user for transmission to the battery management system (28) High-voltage battery (20), to the diagnostic device (80) or to the safety device (90), and / or
eine Fernbedienung mit einer Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben bzw. Anzeigen von a remote control with an output device for outputting or displaying
Batteriemanagementsystem-Daten, Diagnosedaten und Reaktionsdaten, und/oder einer Eingabeeinrichtung zum Eingeben von Benutzersteuerungsdaten durch einen Benutzer, und/oder gekennzeichnet durch Battery management system data, diagnostic data and response data, and / or an input device for inputting user control data by a user, and / or characterized by
eine innerhalb der informationsverarbeitenden Einheit (75) vorgesehenen  one provided within the information processing unit (75)
Netzwerkanschluss (109, 1 10), der dazu ausgebildet ist, von einem Benutzer erzeugteNetwork connection (109, 1 10), which is designed to be generated by a user
Benutzersteuerungsdaten einzulesen zur Übertragung zu dem Batteriemanagementsystem (28) der Hochvoltbatterie (20), zu der Diagnoseeinrichtung (80) bzw. zu der Read user control data for transmission to the battery management system (28) of the high-voltage battery (20), to the diagnostic device (80) or to the
Sicherheitseinrichtung (90). Safety device (90).
7. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemanagementsystem (28) einer an die Vorrichtung (10) anschließbaren Hochvoltbatterie (20) darin gespeicherte Information bezüglich der Hochvoltbatterie- Spezifikation einschließlich einem maximalen Ladestrom und einer maximalen Ladeleistung bei einer bestimmten Zielspannung enthält, und dass 7. Device (10) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the battery management system (28) of the device (10) connectable high-voltage battery (20) information stored therein with respect to the high-voltage battery specification including a maximum charging current and a maximum Contains charging power at a certain target voltage, and that
die Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung (40) dazu ausgebildet ist, gepulste oder lineare the high-voltage battery charging device (40) is designed to be pulsed or linear
Strom-Zeit-Verläufe gemäß einer Vorgabe der Hochvoltbatterie-Spezifikation zu erzeugen und in eine an die Vorrichtung (10) angeschlossene Hochvoltbatterie (20) einzuspeisen. Generate current-time curves according to a specification of the high-voltage battery specification and feed it into a high-voltage battery (20) connected to the device (10).
8. Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochvoltbatterie-Ladeeinrichtung (40) folgendes umfasst: A device (10) according to claim 7, characterized in that the high-voltage battery charging device (40) comprises:
einen AC/DC Wandler (48) und einen AC-Netzanschluss (16) zum Anschließen des AC/DC-Wandlers (48) an ein externes AC-Stromnetz (30) und/oder einen DC/DC Wandler (49) und einem DC-Versorgungsanschluss (50) zum Anschließen des DC/DC Wandlers (49) an ein externes DC-Netz (31 ), DC-Anschlüsse (51 +, 51 -), die mit den ladeeinrichtungsseitigen Ausgängen des AC/DC Wandlers (48) bzw. des DC/DC Wandlers (49) verbunden sind, an AC / DC converter (48) and an AC power connector (16) for connecting the AC / DC converter (48) to an external AC power grid (30) and / or a DC / DC converter (49) and a DC Supply terminal (50) for connecting the DC / DC converter (49) to an external DC network (31), DC terminals (51 +, 51-) connected to the charger side outputs of the AC / DC converter (48) and the DC / DC converter (49), respectively;
vorzugsweise einen steuerbaren Ladestromregler (55),  preferably a controllable charging current regulator (55),
eine Strom- und Spannungsüberwachungseinrichtung (56) zum Erfassen eines Ladestrom-Zeit-Verlaufs eines in eine an die Vorrichtung (10) angeschlossene Hochvoltbatterie (20) eingespeisten Ladestroms und eines Ladespannungs-Zeit-Verlaufs einer an die an die Vorrichtung (10) angeschlossenen Hochvoltbatterie (20) angelegten Ladespannung,  a current and voltage monitoring device (56) for detecting a charging current-time course of a charge current fed into a high-voltage battery (20) connected to the device (10) and a charging voltage-time characteristic of a high-voltage battery connected to the device (10) (20) applied charging voltage,
eine Ladesteuerungseinrichtung (58) zum Steuern eines Ladestrom-Zeit-Verlaufs eines in die an die Vorrichtung (10) angeschlossenen Hochvoltbatterie (20) eingespeisten Ladestroms und eines Ladespannungs-Zeit-Verlaufs einer an die an die Vorrichtung (10) angeschlossenen Hochvoltbatterie (20) angelegten Ladespannung.  a charging control device (58) for controlling a charging current-time characteristic of a charging current fed into the high-voltage battery (20) connected to the device (10) and a charging voltage-time characteristic of a high-voltage battery (20) connected to the device (10). applied charging voltage.
9. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriemanagementsystem (28) einer an die Vorrichtung (10) anschließbaren9. Device (10) according to one of claims 2 to 8, characterized in that the battery management system (28) one of the device (10) connectable
Hochvoltbatterie (20) darin gespeicherte Information bezüglich der Hochvoltbatterie- Spezifikation einschließlich einem maximalen Entladestrom und einer maximalen High-voltage battery (20) information stored therein regarding the high-voltage battery specification including a maximum discharge current and a maximum
Entladeleistung bei einer bestimmten Zielspannung enthält, und dass Discharging power at a certain target voltage, and that
die Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, eine elektrische Lasteinrichtung (70), die an eine an die Vorrichtung (10) angeschlossene Hochvoltbatterie (20) als elektrischer Verbraucher angeschlossen werden kann, so zu steuern, dass sie gepulste oder lineare Strom-Zeit-Verläufe gemäß einer Vorgabe der Hochvoltbatterie- Spezifikation aus der Hochvoltbatterie (20) entnehmen bzw. umsetzen kann.  the high-voltage battery discharge device (60) is designed to control an electrical load device (70) which can be connected to a high-voltage battery (20) connected to the device (10) as an electrical load in such a way that it can supply pulsed or linear current Time sequences according to a specification of the high-voltage battery specification from the high-voltage battery (20) remove or implement.
10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, aus einer an die Vorrichtung (10) angeschlossenen Hochvoltbatterie (20) entnommene bzw. umgesetzte elektrische Leistung 10. Device (10) according to claim 9, characterized in that the high-voltage battery discharge device (60) is adapted to, from a device (10) connected to the high-voltage battery (20) removed or converted electrical power
thermisch zu verwerten,  to utilize thermally,
in ein externes Stromnetz (30 oder 31 ) zurückzuspeisen, oder  to feed back into an external power grid (30 or 31), or
zum Einspeisen in eine andere an die Vorrichtung (10) angeschlossene Hochvoltbatterie abzugeben.  to deliver it to another high-voltage battery connected to the device (10).
1 1 . Vorrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die 1 1. Device (10) according to claim 9 or 10, characterized in that the
Hochvoltbatterie-Entladeeinrichtung (60) folgendes umfasst: einen steuerbaren Lastschalter (68), High-voltage battery discharge device (60) comprising: a controllable load switch (68),
die elektrische Lasteinrichtung (70), die vorzugsweise einen steuerbaren ohmschen Widerstand (71 ) zum thermischen Verwerten der aus der Hochvoltbatterie (20)  the electrical load device (70), which preferably has a controllable ohmic resistor (71) for thermal utilization of the high-voltage battery (20)
entnommenen elektrischen Leistung umfasst, includes removed electrical power,
eine Strom- und Spannungsüberwachungseinrichtung (76) zum Erfassen eines a current and voltage monitoring device (76) for detecting a
Entladestrom-Zeit-Verlaufs eines von einer an die Vorrichtung (10) angeschlossenen Hochvoltbatterie (20) entnommenen Entladestroms und eines Entladespannungs-Zeit- Verlaufs einer von der an die Vorrichtung (10) angeschlossenen Hochvoltbatterie (20) erzeugten Entladespannung, Discharge current-time course of a discharged from the high-voltage battery (20) connected to the device (20) discharge current and a discharge voltage-time course of the discharge voltage generated by the to the device (10) high-voltage battery (20)
eine Entladesteuerungseinrichtung (78) zum Steuern eines Entladestrom-Zeit- a discharge control device (78) for controlling a discharge current-time
Verlaufs eines aus einer an die Vorrichtung (10) angeschlossenen Hochvoltbatterie (20) entnommenen Entladestroms und eines Entladespannungs-Zeit-Verlaufs einer von einer an die Vorrichtung (10) angeschlossenen Hochvoltbatterie (20) erzeugten Entladespannung. Course of a discharge current from a high-voltage battery (20) connected to the device (10) and a discharge voltage-time curve of a discharge voltage generated by a high-voltage battery (20) connected to the device (10).
12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mensch-Maschine-Schnittstelle (100) und/oder die Fernbedienung dazu ausgebildet ist, zumindest ein Datum anzuzeigen, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, die folgendes umfasst: 12. Device (10) according to any one of claims 5 to 1 1, characterized in that the man-machine interface (100) and / or the remote control is adapted to display at least one date that is selected from a group that comprising:
Ausgabewerte des Batteriemanagementsystems (28) einer an die Vorrichtung (10) angeschlossenen Hochvoltbatterie (20), insbesondere wenigstens ein Datum, das  Output values of the battery management system (28) of a high-voltage battery (20) connected to the device (10), in particular at least one datum, the
ausgewählt ist aus einer Gruppe von Daten, die folgendes umfasst: einen Hersteller, eine Seriennummer, ein Herstellungsdatum, eine Spezifikation, eine Ladedauer, eine is selected from a group of data comprising: a manufacturer, a serial number, a date of manufacture, a specification, a charging duration, a
Entladedauer, einen maximalen Ladestrom, einen maximalen Entladestrom, eine maximale Ladeleistung bei einer bestimmten Zielspannung, eine maximale Entladeleistung bei einer bestimmten Zielspannung, einen Inhalt einer Log-Datei für einen Ladevorgang, einen Inhalt einer Log-Datei für einen Entladevorgang und einen Inhalt einer Log-Datei für einen Discharge duration, a maximum charging current, a maximum discharge current, a maximum charging power at a certain target voltage, a maximum discharge power at a certain target voltage, a content of a log file for a load, a content of a log file for a discharge and a content of a log File for one
Diagnosevorgang, Diagnostic process,
einen Ladezustand einer an die Vorrichtung (10) angeschlossenen Hochvoltbatterie (20), insbesondere eine Batteriespannung und Ausgabewerte des  a state of charge of a high-voltage battery (20) connected to the device (10), in particular a battery voltage and output values of the
Batteriemanagementsystems (28) der Hochvoltbatterie (20). Battery management system (28) of the high-voltage battery (20).
13. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochvoltbatterie-Diagnoseeinrichtung (80) dazu ausgebildet ist, eine Log-Datei für einen Ladevorgang, eine Log-Datei für einen Entladevorgang und/oder eine Log-Datei für einen Diagnosevorgang über die informationsverarbeitende Einheit (75) aus einem Batteriemanagementsystem (28) einer an die Vorrichtung (10) angeschlossenen Hochvoltbatterie (20) zu empfangen, auszuwerten und diese zu speichern. 13. Device (10) according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the high-voltage battery diagnostic device (80) is adapted to a log file for a load, a log file for a discharge and / or a log File for a diagnostic operation via the information processing unit (75) from a Battery management system (28) of a device (10) connected to the high-voltage battery (20) to receive, evaluate and store them.
14. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch ein Datenbussystem (108, 1 1 1 ) zum Übertragen von Echtzeitdaten, das insbesondere ein im14. Device (10) according to one of claims 1 to 13, characterized by a data bus system (108, 1 1 1) for transmitting real-time data, in particular a in
Wesentlichen für bidirektionalen Datentransfer nach extern ausgebildetes Controller Area Network (CAN, 108) und ein in Bezug auf die Vorrichtung (10) internes Datenbussystem (1 1 1 ) enthalten kann, wobei das Datenbussystem (108, 1 1 1 ) dazu ausgebildet ist, folgendes kommunikationstechnisch miteinander zu verbinden: Essentially for bidirectional data transfer to externally formed Controller Area Network (CAN, 108) and an internal with respect to the device (10) data bus system (1 1 1), wherein the data bus system (108, 1 1 1) is adapted to the following communication technology to connect:
die Ladeeinrichtung (40), vorzugsweise über deren Datenübertragungsanschluss the charging device (40), preferably via the data transmission connection
(46), (46)
die Entladeeinrichtung (60), vorzugsweise über deren Datenübertragungsanschluss the unloading device (60), preferably via the data transmission connection
(66), (66)
die Diagnoseeinrichtung (80),  the diagnostic device (80),
die informationsverarbeitende Einheit (75), insbesondere eine darin vorgesehene the information processing unit (75), in particular one provided therein
Kommunikationseinrichtung (88) mit demDatenübertragungsanschluss (86) und Communication device (88) with the data transfer port (86) and
eine an die Vorrichtung (10) angeschlossene Hochvoltbatterie (20), vorzugsweise über deren Datenübertragungsanschluss (26),  a high-voltage battery (20) connected to the device (10), preferably via its data transmission connection (26),
und wobei das Datenbussystem (108, 1 1 1 ) dazu ausgebildet ist, zumindest ein Datum zu übertragen, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, die folgendes umfasst: Codes für interne Fehler, Codes für Funktionen und Werte von Parametern für die Funktionen, Diagnosedaten, Reaktionsdaten, Benutzersteuerungsdaten und Batteriemanagementsystem-Daten, insbesondere von einem Batteriemanagementsystem (28) einer an die Vorrichtung (10) angeschlossenen Hochvoltbatterie (20), einschließlich zumindest eines Datums, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, die folgendes umfasst: einen Hersteller, eine Seriennummer, ein Herstellungsdatum, eine Hochvoltbatterie-Spezifikation, eine Ladedauer, eine Entladedauer, einen maximalen Ladestrom, einen maximalen Entladestrom, eine maximale Ladeleistung bei einer bestimmten Zielspannung, eine maximale Entladeleistung bei einer bestimmten Zielspannung, einen Inhalt einer Log-Datei für einen Ladevorgang, einen Inhalt einer Log-Datei für einen Entladevorgang und/oder einen Inhalt einer Log-Datei für einen Diagnosevorgang. and wherein the data bus system (108, 1131) is adapted to transmit at least one datum selected from a group comprising: codes for internal faults, codes for functions and values of parameters for the functions, diagnostic data, Reaction data, user control data and battery management system data, in particular from a battery management system (28) of a high-voltage battery (20) connected to the device (10), including at least one datum selected from a group comprising: a manufacturer, a serial number, a manufacturing date, a high-voltage battery specification, a charge duration, a discharge duration, a maximum charge current, a maximum discharge current, a maximum charge power at a certain target voltage, a maximum discharge power at a certain target voltage, a content of a log file for a charge, a content a log file for a discharge and / o the content of a log file for a diagnostic process.
15. Verwendung einer Hochvoltbatterie-Pflege- und Wartungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 für folgendes: 15. Use of a high-voltage battery care and maintenance device (10) according to one of claims 1 to 14 for the following:
Wartung einer Hochvoltbatterie (20), Pflege einer Hochvoltbatterie (20), Maintenance of a high-voltage battery (20), Care of a high-voltage battery (20),
Diagnose einer Hochvoltbatterie (20),  Diagnosis of a high-voltage battery (20),
Versetzen einer Hochvoltbatterie (20) in einen beliebigen vorgegebenen Ladezustand zum Vorkonditionieren der Hochvoltbatterie (20) nach Herstellerangaben, beispielsweise vor dem Einbau der Hochvoltbatterie (20) in ein neues Elektro- bzw. Hybridfahrzeug oder nach einer Reparatur an einem Elektro- bzw. Hybridfahrzeug vor der Abholung des Elektro- bzw. Hybridfahrzeugs,  Placing a high-voltage battery (20) in any predetermined state of charge for preconditioning of the high-voltage battery (20) according to the manufacturer, for example, before installing the high-voltage battery (20) in a new electric or hybrid vehicle or after repair on an electric or hybrid vehicle before the pickup of the electric or hybrid vehicle,
Wartung, Pflege und/oder Diagnose einer Hochvoltbatterie (20) in einer Werkstatt, oder  Maintenance, care and / or diagnosis of a high-voltage battery (20) in a workshop, or
Wartung, Pflege und/oder Diagnose einer Hochvoltbatterie (20) in einer Maintenance, care and / or diagnosis of a high-voltage battery (20) in one
Hochvoltbatterie-Lagerstätte. High-voltage battery deposit.
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