WO2010128066A2 - System zum speichern von energie - Google Patents

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WO2010128066A2
WO2010128066A2 PCT/EP2010/056070 EP2010056070W WO2010128066A2 WO 2010128066 A2 WO2010128066 A2 WO 2010128066A2 EP 2010056070 W EP2010056070 W EP 2010056070W WO 2010128066 A2 WO2010128066 A2 WO 2010128066A2
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Björn Demitter
Hans-Georg Schweiger
Carl-Hinrich Paul
Lutz Elsholz
Nils Habedank
Adrian Kautsky
Axel Rudorff
Torsten Stichowski
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Continental Automotive Gmbh
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of storage of electrical energy.
  • the present invention relates in particular to a system for storing electrical energy, which has at least two energy stores.
  • the present invention further relates to a motor vehicle having such a system for storing electrical energy.
  • the present invention relates to a method for producing such an energy storage system.
  • Hybrid or electric vehicles are vehicles that are wholly or partially powered by electrical energy.
  • Hybrid-powered vehicles also called hybrid vehicles, have, for example, an internal combustion engine, an electrical machine and one or more electrochemical energy stores.
  • Electric vehicles with fuel cells generally consist of a fuel cell for energy conversion, a tank for liquid or gaseous energy carriers, an electrochemical energy storage and an electric machine for the drive.
  • the electric machine of a hybrid vehicle is usually designed as a starter / generator and / or electric drive.
  • a starter / generator it replaces the normally existing starter and alternator.
  • an additional torque ie an acceleration torque, can contribute to the propulsion of the vehicle by the electric machine.
  • a generator For example, during braking it enables recuperation (energy recovery) of kinetic energy into electrical energy, which can later be reused for the drive.
  • the control of the energy flow in a hybrid vehicle is typically carried out by means of an electronics, which is generally also referred to briefly as a hybrid controller.
  • the hybrid controller decides whether and in what quantity the energy store should be taken or supplied with energy.
  • the energy extraction from a fuel cell or an energy storage device is generally used to represent drive power and to supply the vehicle electrical system.
  • the energy supply serves to charge the memory or to convert kinetic energy into electrical energy, i. regenerative braking.
  • the energy storage for hybrid applications can also be recharged while driving.
  • the energy required for this purpose is typically provided by the internal combustion engine.
  • an electrical energy storage for example, for (a) hybrid vehicles, (b) so-called plug-in hybrids that can be charged via a stationary power outlet, or (c) electric vehicles currently required by electrical energy storage peak power in the range between 10 kW and 200 kW. The higher peak power must be provided for the operation of electrified commercial vehicles.
  • Typical maximum voltages for an electrical energy store which is to be used in the field of automotive engineering, are between 100 V and 450 V.
  • the resulting currents can reach up to 400 A in pulse mode. Voltages and currents above the stated values usually lead to a significantly increased expenditure on the design of electrical energy storage systems with regard to (a) the availability of individual system components, (b) the mechanical design and (c) the electrical safety.
  • the present invention is based on the device-related object, a system for storing electrical
  • the present invention is further related to the method
  • the object of the invention is to specify a safe production method for the system for storing electrical energy.
  • a system for storing electrical energy has (a) a first energy store with a first control unit for controlling the operation and monitoring of the state of the first energy store, (b) a second energy store with a second control unit for controlling the operation and monitoring the state of the second energy store, and (C) a higher-level control unit for controlling the operation and monitoring the state of a total of energy stores, which comprises the first energy storage and the second energy storage.
  • the energy storage system described is based on the finding that a plurality of energy stores, which each have their own “intelligence" with their control unit, can be interconnected by means of the superordinate control unit to form an overall system.
  • the individual "intelligence" of the individual energy stores provided by the respective control unit can also be utilized for the fact that the respective energy store could also be operated alone for storing and / or discharging electrical energy.
  • the at least two energy stores are connected together such that the energy storage system appears to the outside as an energy storage system with a correspondingly high performance. It can Preferably, all functionalities that provide the individual control units for the individual energy stores are provided by the higher-level control unit in a corresponding manner for the entire system.
  • the individual energy storage devices which each have an individual control unit, can be understood as modules or modular components.
  • the tasks for the management of the entire energy storage system can be applied to the parent
  • Control unit and distributed to the first and the second control unit.
  • any number of such energy storage modules can be connected together to form the described energy storage system. Due to the described modular design, the energy storage system can be optimally designed for a large number of different performance classes. Due to the modular design, the energy storage system described can be designed particularly powerful and also be very safe to use.
  • the modular design of the total storage system allows large degrees of freedom in the overall design of a motor vehicle, which is at least partially driven by an electric drive. Namely, the entire memory system can be distributed among a plurality of electrically interconnected subsystems, which can often be more easily placed in the vehicle. Furthermore, as already indicated, the interconnection of several comparatively small energy stores can facilitate handling in comparison with a single, significantly larger energy store. Also in the production of the total storage system can be achieved advantages. So it is possible due to the modular structure to produce different power classes of energy storage on a production line.
  • control can in particular include a feedback-free control or a feedback-based control.
  • at least one suitable sensor is of course required which has the current operating state of the energy storage modules and / or the described ge s Energy storage systems detect.
  • the sensor may be any sensor that detects a physical and / or a chemical measurement.
  • the physical measured variable can be, for example, the electrical voltage or current provided by the individual energy storage modules or the entire energy storage system.
  • the temperature of the environment and / or the individual energy storage can be an important parameter, which is taken into account in a regulation of the energy storage modules and / or the entire energy storage system.
  • a chemical measured variable may be, for example, the current chemical state of at least one electrochemical energy storage cell which is used for storing electrical energy in the first energy store and / or the second energy store.
  • the higher-order control unit is a control unit which is external in relation to the two energy stores and which is coupled to the first control unit and to the second control unit.
  • the higher-level control unit can therefore also be referred to as a central control unit. It should be noted that more than two energy stores can also be controlled by the central control unit.
  • the individual energy storage devices can be connected to each other in series and / or in parallel.
  • the first control unit and the higher-order control unit are realized by means of a master control unit, wherein the master control unit is assigned to the first energy storage unit.
  • the master control unit is assigned to the first energy storage unit.
  • a control unit can be saved with a master-slave system. This means that an energy storage system with n subsystems requires exactly one master control unit or master controller and n-1 slave control units.
  • the principle presented here thus advantageously requires only one control unit or controller for each subsystem or each energy store. Further control units or controllers are not necessary. This reduces hardware and software development costs and hardware costs.
  • further cost advantages can result from the saving of a housing for an external or central control unit and the resulting lower expenditure for wiring or an interconnection.
  • the expenditure on equipment is reduced in the master-slave energy storage system described at this point. This applies both to the expenditure for hardware and to the expenditure for a suitable software. Another advantage may be that there are fewer potential sources of error within the overall system. This increases the reliability of the entire energy storage system.
  • the first energy store and the second energy store are arranged parallel and / or in series with one another.
  • a series connection can be realized mainly a high output voltage of the energy storage system described.
  • a parallel connection a high current intensity can be predominantly provided by the energy storage system.
  • the first and / or the second energy store (a) is an electrochemical energy store, (b) an electrostatic energy store and / or (c) a fuel cell.
  • the electrochemical energy storage can be any battery such as a nickel-metal hydride cell or a lithium Be ion energy storage.
  • the electrostatic energy store may be, for example, a double-layer capacitor.
  • a lithium-ion energy store can have a plurality of individual cells which are connected in series and / or in parallel.
  • the number and the interconnection of the individual cells can be selected as a function of the voltage and / or of the current, wherein the voltage and / or the current is to be provided by the lithium-ion energy store.
  • different applications such as hybrid vehicles, electric vehicles or applications in the commercial vehicle sector demand peak outputs between 10 and 200 kW.
  • Typical voltages are in the range between 100 and 500V.
  • Voltages of up to 900V are expected in the commercial vehicle sector.
  • the current strength can reach peak values of up to 400A in a pulsed mode.
  • capacitors Compared to other capacitors have double-layer capacitors, which are familiar to the experts involved under the terms or brand names gold caps, supercaps, Boostcaps or Ultracaps, a much larger capacity.
  • the high capacitance of these capacitors, and thus the possibility of effective electrostatic energy storage, is due to (a) a large electrode area and (b) the dissociation of ions in a liquid electrolyte, which typically forms a dielectric with a thickness of only a few atomic layers.
  • At least one of the two energy stores has a switching element for switching on and / or switching off one of the two energy stores to the system.
  • the use of at least one switching element for the relevant energy store has the advantage that it is dynamically added to the total energy. Memory system can be switched on and removed from the rest of the total energy storage system.
  • the switching state of the switching element can be controlled by the respective individual control unit and / or by the higher-level control unit. Of course, in the case of a series connection, the point at which an energy store is taken out, bridged by a suitable electrical connection.
  • connection and / or disconnection of energy storage can not only be carried out during operation of the energy storage system.
  • Switching on and / or disconnecting can also take place in order to safely replace one or more energy stores with one or more new energy stores for a respective operator in order to permanently remove one or more energy stores from the system and thus reduce or reverse the performance of the overall system to permanently add one or more energy stores to the system, thus increasing the performance of the overall system.
  • the higher-level control unit is set up to measure a voltage provided by the system and / or a current provided by the system.
  • the higher-level control unit can thus detect the operating state of the entire energy storage system having at least two energy storage modules by means of a simple measurement.
  • one of the two individual control units can respectively detect the voltage and / or the current which is provided by the respective energy store. The detected individual voltage or the summed individual power can then be taken into account in the control of each individual energy storage.
  • the higher-order control unit is set up to carry out insulation monitoring between different components which are assigned to different voltage networks.
  • the technical device may be, for example, a vehicle which is at least partially supplied with electrical energy by the energy storage system.
  • the insulation monitoring can be, for example, between the network of the energy storage system, which is typically a high-voltage network with a voltage of, for example, up to 1000 V, and the electrical system of a motor vehicle having, for example, a voltage level of 12 V or 24 V. Furthermore, the insulation monitoring can also be performed between any voltage networks and a ground potential, which is typically applied to a chassis of the motor vehicle.
  • the central control unit is set up to determine a state of charge and / or the efficiency of the totality of energy stores.
  • state of charge SOC
  • SOF state of function
  • the SOC and / or the SOF may be determined based on information provided by the individual individual control units to the higher-level control unit. In this sense, the superordinate control unit can carry out a processing of the individual values for the SOC and / or the SOF which are made available by the individual control units.
  • the determination of the SOC value and / or the SOF value can be effected, for example, simply by using the worse or the more critical of the two values as the total value, which two values for the SOC or for the SOF of the two individual control units are reported to the higher-level control unit.
  • the higher-level control unit it is also possible for the higher-level control unit to determine the SOC and / or the SOF on the basis of its own measurements.
  • the higher-level control unit can also initiate a so-called cyclical wake-up of the at least two individual energy stores, in which the respective individual control unit determines the individual values for the SOC and / or the SOF at predetermined times and then reports them to the central control unit.
  • the power supply required for the cyclical wake-up can be provided by the higher-level control unit.
  • the superordinate control unit is set up to control a balance between the two energy stores. The compensation can be realized, for example, by achieving a homogeneous or uniform charge distribution between the individual cells within an energy store by targeted charging and / or discharging of specific individual cells.
  • the two energy stores can then be matched to each other in terms of their state of charge.
  • the compensation can also be a compensation of the state of charge.
  • An uneven charge state can be realized, for example, by a targeted partial discharge of an energy store.
  • the higher-order control unit has a voltage converter.
  • the voltage converter can be used, for example, to convert a vehicle electrical system voltage which is equipped with the described energy storage system into a voltage which serves to supply the individual control units.
  • a supply voltage of 12 V for the individual control units can be generated by a vehicle electrical system voltage of 24 V, as used for example for trucks, is reduced in a known manner.
  • a voltage conversion can also include a voltage increase. This may be necessary if the vehicle electrical system voltage of a vehicle is smaller than the supply voltage, which is used for the operation of the individual control units. It is further pointed out that a voltage conversion can also be undertaken for the purpose of a suitable supply for other components of the described energy storage system. In addition, it is also possible that several voltage levels for supplying different components of the described energy storage system are provided by the higher-level control unit by suitable voltage transformations.
  • the higher-level control unit is an interface to a motor vehicle.
  • the higher-level control unit can act as a parent
  • the motor vehicle may be, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle.
  • the interface may be, for example, a communication gateway, via which the described energy storage system is connected to a bus system of the motor vehicle.
  • the bus system of the motor vehicle may be, for example, a Controller Area Network (CAN) bus, a Local Interconnect Network (LIN) bus, a Media Oriented Systems Transport (MOST) bus and / or a FlexRay bus.
  • CAN Controller Area Network
  • LIN Local Interconnect Network
  • MOST Media Oriented Systems Transport
  • FlexRay FlexRay bus
  • Wind turbines which are arranged to avoid Windabschattung at a sufficient distance from each other.
  • a motor vehicle which has an energy storage system of the type mentioned above.
  • the motor vehicle described is based on the knowledge that the above-mentioned system can be used for spokes of electrical energy for supplying energy in the field of motor vehicle technology.
  • the motor vehicle may be, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the motor vehicle only has an electric motor which is supplied with energy by the energy storage system.
  • the energy storage system can also be charged during operation of the electric vehicle, in which, for example, the kinetic energy released during a braking process is converted into electrical energy by means of a generator and fed into the energy storage system.
  • the motor vehicle is a hybrid vehicle, then the motor vehicle also has an internal combustion engine in addition to an electric motor. Again, you can if necessary, electrical energy can be fed into the energy store during operation.
  • the first energy store and the second energy store are distributed in the motor vehicle such that the motor vehicle has an at least approximately uniform weight distribution. This has the advantage that the driving characteristics and / or the braking behavior are not adversely affected even if the individual energy storage devices have a large weight.
  • a method of manufacturing a system of the type described above comprises (a) placing the first energy store at a predetermined first location, (b) placing the second energy store at a predetermined second location, and (c) connecting the first energy store to the second energy store.
  • the method described is based on the finding that, during assembly of the energy storage system, which can represent a high-voltage system, first the individual subcomponents of the system can be placed and fastened to a respectively suitable location. Only after completing the subcomponent assembly are they then interconnected and interconnected to the described overall system. As a result, a danger to a person during assembly can be at least considerably reduced even with a comparatively low safety expenditure.
  • Figure 1 shows an energy storage system with two series-connected energy storage and a central control unit, which is in each case coupled to an individual control unit of the two energy storage.
  • FIG. 2 shows an energy storage system with two energy stores connected in series, one energy store having a master controller and the other energy store being assigned a slave controller.
  • FIG. 1 shows an energy storage system 100 according to a preferred embodiment of the invention.
  • the energy storage system 100 has a first energy store 110, a second energy store 120 and a central control unit 150.
  • Each of the two energy stores 110 and 120 has a plurality of energy storage cells 111 and 121, respectively.
  • the central control unit 150 is also referred to as a higher-level control unit and / or as a master controller.
  • the first energy store 110 has a first control unit 115 for controlling the operation and monitoring of the state of the first energy store 110.
  • the first control unit is also referred to as the first battery module controller (BMC) 115.
  • BMC battery module controller
  • the BMC 115 In order to monitor the state of the first energy store 110, the BMC 115 is connected in each case to a number of nodes within the first energy store 110 via a measurement line not provided with a reference number.
  • the BMC 115 is furthermore connected to two switching elements 118a and 118b via control lines (not shown). By opening the switching elements 118a and 118b, the first energy storage 110 can be separated from the energy storage system 100.
  • the second energy store 120 has a second control unit 125 for controlling the operation and monitoring of the state of the second energy store 120.
  • the second control unit is also referred to as second BMC 125.
  • the second BMC 125 is connected via a respective measurement line to different nodes within the second energy store 120.
  • the BMC 125 is also connected via control lines (not shown) with two switching elements 128 a and
  • the second energy store 120 can be separated from the energy storage system 100.
  • the respectively connected in series energy storage cells 111, 121 are shown schematically in the figure as capacitors. It should be noted, however, that the energy storage cells 111, 121 may also be any electrochemical storage such as lithium ion battery cells can. Likewise, the energy storage cells 111, 121 within an energy store 110, 120 may also be arranged parallel or partially in series and partly parallel to one another.
  • a fuse 142 which burns when a critical current is exceeded and thus, for example, in a short circuit irreversible damage to the energy storage 110, 120 prevented.
  • the higher-level controller 150 is connected to the first energy store 110 via a voltage supply line 115b and to the second energy store 120 via a voltage supply line 125b.
  • a voltage of 12 V is provided to the respective energy store via the two voltage supply lines 115b and 125b.
  • the higher-level controller 150 is connected to the first BMC 115 via a connecting line 115a and to the second BMC 125 via a connecting line 125a.
  • the two BMCs 115 and 125 can therefore send data relating to the operating state of the two energy stores 110, 120 to the higher-level controller 150.
  • the latter can then process this data and optimally control and monitor the entire energy storage system 100.
  • the higher-level controller 150 can also take into account measured values of measurements which it itself performs. For example, information about the current total voltage state of the two series-connected energy stores 110 and 120 can be obtained via a measuring line 152. Likewise, of course also determines the strength of the currently taken from the entire system 100 or fed into the overall system current and taken into account in the data processing.
  • the central or higher-level control unit 150 also has a voltage converter 154.
  • the voltage converter 154 is used here to convert a 24 V vehicle electrical system voltage of a vehicle, which is equipped with the described energy storage system 100, into a supply voltage of 12 V.
  • the supply voltage of 12 V can be used to operate the central control unit 150.
  • the supply voltage of 12 V is supplied to the two BMC 115 and 125 via the voltage supply lines 115b and 125b.
  • these power terminals 180a, 180b may be configured to provide voltages of up to 1000V and currents of up to 400A.
  • the two power terminals 180a, 180b may be followed by a DC / AC converter.
  • the DC / AC converter may also determine whether power is being withdrawn from the energy storage system 100 or power is being supplied to the energy storage system 100.
  • the DC / AC converter is then typically followed by an electric machine, also not shown. Depending on the current direction, the electric machine can be a motor or a generator.
  • the central control unit 150 is connected to a vehicle bus system 190 coupled.
  • vehicle bus system 190 may be, for example, a CAN bus, a LIN bus, a MOST bus, and / or a FlexRay bus.
  • the tasks to be solved in total for the management of the entire energy storage system 100 can be distributed among the individual subsystems as follows:
  • the higher-level controller 150 can in particular assume the following tasks: Measurement of the total voltage Measurement of the total current
  • Battery management for example, by controlling the states of the individual energy storage (precharging a possibly connected to the power terminals 180a and 180b connected DC link capacitance based on relays with which the switches 118a, 118b, 128a, 128b can be realized)
  • control units 115, 125 can in particular assume the following tasks:
  • Security management by possibly switching off hardware components of the respective energy storage - security management based on the detection of the status of shooters such as the switching elements 118a, 118b, 128a, 128b; if necessary activation of the contactors or the switching elements 118a, 118b, 128a, 128b
  • FIG. 2 shows an energy storage system 200 with two energy stores connected in series, a first energy store 210 and a second energy store 220.
  • the complete energy store system 200 is in a master system and Divided slave system.
  • the first energy storage 210 is assigned to the master system
  • the second energy storage 220 is assigned to the slave system.
  • the two systems or the two energy stores 210, 220 are coupled to one another via a high-voltage line 282 and a connecting line 215.
  • the connecting line 215 is provided both for communication between the two systems and for transmitting a (low-voltage) supply voltage.
  • the first energy storage 210 has a master controller 250.
  • the master controller 250 serves both to control the first energy store 210 and to control the second energy store 220, with the second energy store 220 being controlled indirectly via a slave controller 225.
  • Each of the two energy stores 210, 220 has a plurality of energy storage cells 211 and 221 connected in series.
  • the individual energy storage cells 211 and 221 may be controlled by the respective control unit, i. the master controller 250 or the slave controller 225, individually contacted by measuring lines and / or control lines. These measuring lines and / or control lines are indicated in Figure 2 by partially dashed lines.
  • By opening individual switching elements individual components of the energy storage system, for example, in an error case or at the risk of exceeding a maximum current can be selectively separated from the rest of the entire system.
  • the slave system is monitored and controlled by the master system. Therefore, between the master system and the slave system a communication interface provided. According to the exemplary embodiment illustrated here, this interface also serves to transmit a low-voltage supply voltage between the two subsystems 210 and 220.
  • the communication and the voltage supply between the two systems takes place in each case via interfaces 216 and 226.
  • the master controller 250 is connected to the interface 216 via a communication line 216a and a voltage supply line 216b.
  • the slave controller 225 is connected to the interface 216 via a communication line 226a and a power supply line 226b.
  • the communication lines 226a and 226b can be used to transmit control signals and / or measurement signals.
  • the power supply lines 216b and 226b are used to transmit a low voltage of, for example, 12V, which may be required, for example, to operate the master controller 250 and / or to operate the slave controller 225.
  • a fuse 242 is also provided in the master system, which are triggered in a dangerous operating condition and thus may prevent permanent damage to the master system or of individual components of the master system under certain circumstances.
  • a dangerous operating state can be detected, for example, by means of a current measuring device 243b, which is also assigned to the master system.
  • the master system still has a precharge resistor
  • the precharge resistor 243a may be connected in series with the energy storage cells 211 by a suitable position of the switching elements 218b and 218c.
  • the master system or the first energy storage 210 further has a vehicle interface 260 via which the entire energy storage system 200 can be connected to a vehicle electrical system 295 of a motor vehicle, not shown.
  • This interface 260 is coupled to the master controller 250 via a communication line 296a and a power supply line 296b (also for a low voltage level of 12V).
  • the energy storage systems 100 and 200 described in this document have a number of technical advantages, which are briefly explained below: As a result of the possible decomposition of the entire energy storage system into individual partial energy storage, advantages arise in handling the overall system in terms of volume and weight as well as in the measures to be taken to protect persons from electric shock.
  • An exchange of individual energy stores in the overall system can be carried out in a simple and secure manner. This is a particular advantage in view of currently discussed concepts for battery leasing or the construction of a network of battery exchange points for electric vehicles. Furthermore, there are significant cost advantages, especially in high-performance energy storage systems with respect to a required repair in the event of a fault.
  • any classes in terms of current, voltage and energy content can be represented for the entire energy storage system.
  • any number of energy stores connected in a suitable manner with each other and monitored by the central control unit of the entire system or by the master controller of the first energy spe ichers and controlled.

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Abstract

Es wird ein System (100) zum Speichern von elektrischer Energie beschrieben. Das beschriebene Energiespeichersystem (100) weist auf einen ersten Energiespeicher (110) mit einer ersten Steuereinheit (115) zum Steuern des Betriebs und Überwachen des Zustands des ersten Energiespeichers (110), einen zweiten Energiespeicher (120) mit einer zweiten Steuereinheit (125) zum Steuern des Betriebs und Überwachen des Zustands des zweiten Energiespeichers (120), und übergeordnete Steuereinheit (150) zum Steuern des Betriebs und Überwachen des Zustands einer Gesamtheit von Energiespeichern (110, 120), welche den ersten Energiespeicher (110) und den zweiten Energiespeicher (120) umfasst. Es wird ferner ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen System (100) zum Speichern von elektrischer Energie beschrieben. Außerdem wird ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Energiespeichersystems (100) beschrieben.

Description

Beschreibung
System zum Speichern von Energie
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Speicherung von elektrischer Energie. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein System zum Speichern von e- lektrischer Energie, welches zumindest zwei Energiespeicher aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen System zum Speichern von elektrischer Energie. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Energiespeichersystems .
Als Hybrid- bzw. Elektrofahrzeuge bezeichnet man Fahrzeuge, die ganz oder teilweise durch elektrische Energie angetrieben werden. Kraftfahrzeuge mit Hybridantrieb, auch Hybridfahrzeuge genannt, weisen beispielsweise eine Verbrennungsmaschine, eine elektrische Ma- schine und einen oder mehrere elektrochemische Energiespeicher auf. Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzellen bestehen allgemein aus einer Brennstoffzelle zur Energiewandlung, einem Tank für flüssige oder gasförmige Energieträger, einem elektrochemischen Energiespeicher und einer elektrischen Maschine für den Antrieb.
Die elektrische Maschine eines Hybridfahrzeuges ist in der Regel als Starter/Generator und/oder elektrischer Antrieb ausgeführt. Als Starter/Generator ersetzt sie den normalerweise vorhandenen Anlasser und die Lichtmaschine. Bei einer Ausführung als elektrischer Antrieb kann ein zusätzliches Drehmoment, d. h. ein Beschleunigungsmoment, zum Vortrieb des Fahrzeugs von der elektrischen Maschine beigetragen werden. Als Generator er- möglicht sie beispielsweise beim Bremsen eine Rekupera- tion (Energie-Rückgewinnung) von Bewegungsenergie in e- lektrische Energie, die später wieder für den Antrieb genutzt werden kann.
Bei einem reinen Elektrofahrzeug wird die Antriebsleistung allein durch eine elektrische Maschine bereitgestellt. Beiden Fahrzeugtypen, Hybrid- und Elektrofahr- zeug ist gemein, dass große Mengen elektrischer Energie bereitgestellt und transferiert werden müssen.
Die Steuerung des Energieflusses bei einem Hybridfahrzeug erfolgt typischerweise mittels einer Elektronik, welche allgemein auch kurz als Hybrid-Controller be- zeichnet wird. Der Hybrid-Controller entscheidet unter anderem, ob und in welcher Menge dem Energiespeicher Energie entnommen oder zugeführt werden soll.
Die Energieentnahme aus einer Brennstoffzelle oder ei- nem Energiespeicher dient allgemein zur Darstellung von Antriebs lei stung und zur Versorgung des Fahrzeugbordnetzes. Die Energiezuführung dient der Aufladung des Speichers bzw. zur Wandlung von Bewegungsenergie in e- lektrische Energie d.h. dem regenerativen Bremsen.
Der Energiespeicher für Hybridanwendungen kann auch während des Fahrbetriebs wieder aufgeladen werden. Die hierfür benötigte Energie stellt typischerweise der Verbrennungsmotor bereit.
Je nach Anwendung eines elektrischen Energiespeichers beispielsweise für (a) Hybridfahrzeuge, (b) sog. Plugin Hybride, die über eine stationäre Steckdose aufgeladen werden können, oder (c) Elektrofahrzeuge werden derzeit von elektrischen Energiespeichern Spitzenleistungen im Bereich zwischen 10 kW und 200 kW gefordert. Die höheren Spitzenleistungen müssen dabei für den Betrieb von elektrifizierten Nutzfahrzeugen bereitge- stellt werden.
Eine wichtige Anforderung, die von elektrischen Energiespeichern erfüllt werden sollte, besteht daher darin, ein Optimum des Produktes aus Spannung und Strom für eine geforderte Leistung zu finden. In diese Optimierungsbetrachtung gehen Material- und Kostenaspekte mit ein. So hat sich beispielsweise herausgestellt, dass für ein vorgesehenes Anwendungsgebiet eine Systemauslegung sowohl auf sehr hohe Spannungen als auch sehr hohe Ströme bezogen auf eine einzelne Baugruppe kontraproduktiv wirkt.
Typische Maximalspannungen für einen elektrischen Energiespeicher, der im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik eingesetzt werden soll, liegen zwischen 100 V und 450 V. Die resultierenden Ströme können im Pulsbetrieb bis zu 400 A erreichen. Spannungen und Ströme über den genannten Werten führen üblicher Weise zu einem deutlich gesteigerten Aufwand beim Design von elektrischen Ener- giespeichersys temen in Hinblick auf (a) die Verfügbarkeit von einzelnen Systemkomponenten, (b) das mechanische Design und (c) die elektrische Sicherheit.
Der vorliegenden Erfindung liegt die vorrichtungsbezogene Aufgabe zugrunde, ein System zum Speichern von elektrischer
Energie zu schaffen, welches auf einfache Weise an die jeweiligen elektrischen Anforderungen angepasst werden kann. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die verfahrensbezogene Aufgabe zugrunde, ein sicheres Herstellungsverfahren für das System zum Speichern von elektrischer Energie anzugeben.
Diese Aufgaben werden gelöst durch die Gegenstände der unab- hängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben .
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein System zum Speichern von elektrischer Energie beschrieben. Das beschriebene Energiespeichersystem weist auf (a) einen ersten Energiespeicher mit einer ersten Steuereinheit zum Steuern des Betriebs und Überwachen des Zustands des ersten Energiespeichers, (b) einen zweiten Energiespeicher mit einer zweiten Steuereinheit zum Steuern des Betriebs und Überwachen des ZuStands des zweiten Energiespeichers, und (c) eine übergeordnete Steuereinheit zum Steuern des Betriebs und Überwachen des Zustands einer Gesamtheit von Energiespeichern, welche den ersten Energiespeicher und den zweiten Energiespeicher umfasst.
Dem beschriebenen Energiespeichersystem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mehrere Energiespeicher, welche mit ihrer Steuereinheit jeweils eine eigene "Intelligenz" aufweisen, mittels der übergeordneten Steuereinheit zu einem Gesamtsystem zusammengeschaltet werden können. Die durch die jeweilige Steuereinheit bereitgestellte individuelle "Intelligenz" der einzelnen Energiespeicher kann auch dafür ausgenutzt werden, dass der jeweilige Energiespeicher auch alleine zum Speichern und/oder zum Abgeben von elektrischer Energie betrieben werden könnte. Erfindungsgemäß sind jedoch die zumindest zwei Energiespeicher derart zusammengeschaltet, dass das Energiespeichersystem nach außen hin als ein Energiespeichersystem mit einer entsprechend hohen Leistung erscheint. Dabei können bevorzugt alle Funktionalitäten, welche die individuellen Steuereinheiten für die einzelnen Energiespeicher bereitstellen, von der übergeordneten Steuereinheit in entsprechender Weise für das Gesamtsystem bereitgestellt werden.
Bei dem beschriebenen Energiespeichersystem können die einzelnen Energiespeicher, welche jeweils eine individuelle Steuereinheit aufweisen, als Module bzw. modulare Komponenten aufgefasst werden. Die Aufgaben zum Management des gesamten Energiespeichersystems können dabei auf die übergeordnete
Steuereinheit und auf die erste und die zweite Steuereinheit verteilt werden.
Abhängig von der gewünschten Gesamtleistung kann im Prinzip eine beliebige Anzahl derartiger Energiespeichermodule zu dem beschriebenen Energiespeichersystem zusammen geschaltet werden. Durch den beschrieben modularen Aufbau kann das Energiespeichersystem für eine Vielzahl von verschiedenen Leistungsklassen optimal ausgelegt werden. Durch den modularen Aufbau kann das beschriebene Energiespeichersystem besonders leistungsstark ausgelegt werden und zudem in der Handhabung sehr sicher sein.
Der modulare Aufbau des Gesamtspeichersystems ermöglicht gro- ße Freiheitsgrade in der Gesamtgestaltung eines Kraftfahrzeugs, welches zumindest teilweise von einem elektrischen Antrieb angetrieben wird. Das Gesamtspeichersystem kann nämlich auf mehrere elektrisch miteinander verbundene Teilsystems verteilt werden, welche häufig einfacher im Fahrzeug plat- ziert werden können. Wie bereits angedeutet, kann des Weiteren durch die Verschaltung von mehreren vergleichsweise kleinen Energiespeichern das Handling im Vergleich zu einem einzelnen deutlich größeren Energiespeicher erleichtert werden. Auch in der Herstellung des Gesamtspeichersystems lassen sich Vorteile erzielen. So ist es aufgrund des modularen Aufbaus möglich, verschiedene Leistungsklassen von Energiespeichern auf einer Fertigungslinie zu produzieren.
Es wird darauf hingewiesen, dass in diesem Dokument der Begriff "Steuern" sehr weit auszulegen ist. Der Begriff Steuern kann dabei insbesondere ein rückkopplungsfreies Steuern oder ein rückkopplungsbehaftetes Regeln umfassen, im Falle einer ruckkopplungsbehafteten Regelung ist selbstverständlich noch zumindest ein geeigneter Sensor erforderlich, welcher den aktuellen Betriebs zustand der Energie spe i chermodule und/ oder de s be s chriebenen ge s amten Energie spe i chers ys tems erfas s t . Dabe i kann der Sensor ein beliebiger Sensor sein, welche eine physikalische und/oder eine chemische Messgroße erfasst. Die physikalische Messgroße kann beispielsweise die/der von den einzelnen Energiespeichermodulen oder dem gesamten Energiespeichersystem bereit gestellte elektrische Spannung bzw. Strom sein. Ferner kann beispielsweise die Temperatur der Umgebung und/oder der einzelnen Energiespeicher eine wichtige Messgröße sein, welche bei einer Regelung der Energiespeichermodule und/oder des gesamten Energiespeichersystems berücksichtigt wird. Eine chemische Messgröße kann beispielsweise der aktuelle chemische Zustand zumindest einer elektrochemischen Energiespeicherzelle sein, welche zur Spei- cherung von elektrischer Energie in dem ersten Energiespeicher und/oder dem zweiten Energiespeicher verwendet wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die übergeordnete Steuereinheit eine in Bezug auf die beiden Energie- Speicher externe Steuereinheit, welche mit der ersten Steuereinheit und mit der zweiten Steuereinheit gekoppelt ist. Dies bedeutet dass das beschriebene Energiespeichersystem hierarchisch aufgebaut ist. Die übergeordnete Steuereinheit kann demzufolge auch als zentrale Steuereinheit bezeichnet werden. Es wird darauf hingewiesen, dass von der zentralen Steuereinheit auch mehr als zwei Energiespeicher gesteuert werden können. Die einzelnen Energiespeicher können zueinander in Serie und/oder parallel geschaltet sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die erste Steuereinheit und die übergeordnete Steuereinheit mittels einer Master-Steuereinheit realisiert, wobei die Mas- ter-Steuereinheit dem ersten Energiespeicher zugeordnet ist. Dies bedeutet, dass das beschriebene Energiespeichersystem nach dem Prinzip eines Master-Slave Systems aufgebaut ist, wobei der zweite Energiespeicher und ggf. weitere Energiespeicher dem ersten Energiespeicher untergeordnet ist.
Im Vergleich zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel mit einer zentralen Steuereinheit, welche zwar mit beiden E- nergiespeichern gekoppelt jedoch keinem Energiespeicher explizit zugeordnet ist, kann mit einem Master-Slave System ei- ne Steuereinheit eingespart werden. Dies bedeutet, dass ein Energiespeichersystem mit n Teilsystemen genau eine Master- Steuereinheit bzw. einen MasterController und n-1 Slave Steuereinheiten benötigt.
Das hier vorgestellte Prinzip erfordert somit auf vorteilhafte Weise für jedes Teilsystem bzw. jeden Energiespeicher lediglich nur eine Steuereinheit bzw. Controller. Weitere Steuereinheiten bzw. Controller sind nicht notwendig. Dies reduziert den Entwicklungsaufwand für Hardware und Software sowie die Kosten für die Hardware. Bei der Realisierung eines Master-Slave Energiespeichersystems kann es vorteilhaft sein, wenn möglichst viele Funktionen auf dem Master-Controller realisiert sind. Hierdurch kann der Slave-Controller vereinfacht werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Energiespeichersystem mehrere zweite Energiespeicher mit jeweils einem einfachen und damit auch preiswerten Slave- Controller aufweist. Ferner können sich weitere Kostenvorteile durch die Einsparung eines Gehäuses für eine externe bzw. zentrale Steuereinheit und dem daraus resultierenden geringeren Aufwand für eine Verdrahtung bzw. eine Verschaltung ergeben .
Im Vergleich zu der oben beschriebenen Ausführungsform mit einer zentralen Steuereinheit ist der apparative Aufwand bei dem an dieser Stelle beschriebenen Master-Slave Energiespeichersystem reduziert. Dies gilt sowohl für den Aufwand für Hardware als auch für den Aufwand für eine geeignete Software. Ein weiterer Vorteil kann darin bestehen, dass weniger potentielle Fehlerquellen innerhalb des Gesamtsystems vorhanden sind. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des gesamten Energiespeichersystems .
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind der erste Energiespeicher und der zweite Energiespeicher parallel und/oder in Serie zueinander angeordnet. Im Falle einer Serienschaltung kann dabei vorwiegend eine hohe Ausgangsspannung des beschriebenen Energiespeichersystems realisiert werden. Im Falle einer Parallelschaltung kann vorwiegend eine hohe Stromstärke von dem Energiespeichersystem bereitgestellt werden .
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der erste und/oder der zweite Energiespeicher (a) ein elekt- rochemischer Energiespeicher, (b) ein elektrostatischer Energiespeicher und/oder (c) eine Brennstoffzelle. Der elektrochemische Energiespeicher kann ein beliebiger Akku wie beispielsweise eine Nickel-Metallhydrid-Zelle oder ein Lithium- Ionen-Energiespeicher sein. Der elektrostatische Energiespeicher kann beispielsweise ein Doppelschichtkondensator sein.
Ein Lithium-Ionen-Energiespeicher kann mehrere Einzelzellen aufweisen, die seriell und/oder parallel verschaltet werden. Die Anzahl und die Verschaltung der Einzelzellen kann abhängig von der Spannung und/oder von dem Strom gewählt werden, wobei die Spannung und/oder der Strom von dem Lithium-Ionen- Energiespeicher bereitgestellt werden soll. So fordern unter- schiedliche Applikationen wie beispielsweise Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge oder Anwendungen im Nutzfahrzeugbereich Spitzenleistungen zwischen 10 und 200 kW. Typische Spannungen liegen im Bereich zwischen 100 und 500V. Im Nutzfahrzeugbereich sind Spannungen von bis zu 900V zu erwarten. Die Strom- stärke kann in einem Pulsbetrieb Spitzenwerte bis zu 400A erreichen .
Im Vergleich zu anderen Kondensatoren weisen Doppelschicht- Kondensatoren, welche den beteiligten Fachkreisen auch unter den Begriffen bzw. Markennamen Goldcaps, Supercaps, Boostcaps oder Ultracaps geläufig sind, eine deutlich größere Kapazität auf. Die hohe Kapazität dieser Kondensatoren und damit die Möglichkeit der effektiven elektrostatischen Energiespeiche- rung beruht auf (a) einer großen Elektrodenfläche und (b) der Dissoziation von Ionen in einem flüssigen Elektrolyt, welches typischerweise ein Dielektrikum mit einer Dicke von nur wenigen Atomlagen bildet.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist zumindest einer der beiden Energiespeicher ein Schaltelement zum Zuschalten und/oder zum Abschalten des einen der beiden Energiespeicher zu dem System auf. Die Verwendung von zumindest einem Schaltelement für den betreffenden Energiespeicher hat den Vorteil, dass dieser dynamisch zu dem Gesamtenergie- Speichersystem zugeschaltet und von dem restlichen Gesamtenergiespeichersystem herausgenommen werden kann. Der Schaltzustand des Schalelements kann dabei von der betreffenden individuellen Steuereinheit und/oder von der übergeordneten Steuereinheit gesteuert werden. Selbstverständlich muss im Falle einer Serienschaltung die Stelle, an der ein Energiespeicher herausgenommen wird, durch eine geeignete elektrische Verbindung überbrückt werde.
Das Zuschalten und/oder das Abtrennen von Energiespeicher (n) kann nicht nur im laufenden Betrieb des Energiespeichersystems durchgeführt werden. Das Zuschalten und/oder das Abtrennen kann auch erfolgen um für eine betreffende Bedienperson gefahrlos eine oder mehrere Energiespeicher gegen einen oder gegen mehrere neue Energiespeicher auszutauschen, um einen oder mehrere Energiespeicher dauerhaft von dem System zu entfernen und so die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems zu reduzieren oder um einen oder mehrere Energiespeicher dauerhaft dem System hinzuzufügen und somit die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems zu erhöhen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die übergeordnete Steuereinheit eingerichtet, eine von dem System bereitgestellte Spannung und/oder einen von dem System bereitgestellten Strom zu messen. Die übergeordnete Steuereinheit kann somit durch eine einfach durchzuführende Messung den Betriebszustand des zumindest zwei Energiespeichermodule aufweisenden gesamten Energiespeichersystems erfassen.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass möglicher Weise auch eine der beiden individuellen Steuereinheiten jeweils die Spannung und/oder den Strom erfassen kann, welche bzw. welcher von dem jeweiligen Energiespeicher bereit gestellt wird. Die erfasste individuelle Spannung bzw. der er- fasste individuelle Strom kann dann bei der Steuerung des jeweiligen einzelnen Energiespeichers berücksichtigt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die übergeordnete Steuereinheit eingerichtet, eine Isolationsüberwachung zwischen verschiedenen Komponenten durchzuführen, welche unterschiedlichen Spannungsnetzen zugeordnet sind.
Die Komponenten können dabei dem beschriebenen System bzw.
Energiespeichersystem oder einer technischen Vorrichtung zugeordnet sein, welche mit dem Energiespeichersystem gekoppelt ist. Die technische Vorrichtung kann beispielsweise ein Fahrzeug sein, welches zumindest teilweise von dem Energiespei- chersystem mit elektrischer Energie versorgt wird.
Die Isolationsüberwachung kann beispielsweise zwischen dem Netz des Energiespeichersystems, welches typischerweise ein Hochspannungsnetz mit einer Spannung von beispielsweise bis zu 1000 V ist, und dem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges sein, welches beispielsweise ein Spannungsniveau von 12 V oder 24 V aufweist. Ferner kann die Isolationsüberwachung auch zwischen beliebigen Spannungsnetzen und einem Massepotential durchgeführt werden, welches typischerweise an einem Chassis des Kraftfahrzeugs anliegt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die zentrale Steuereinheit eingerichtet, einen Ladungszustand und/oder die Leistungsfähigkeit der Gesamtheit von Energie- speichern zu bestimmen.
Anhand des Ladungszustandes, welcher auch als "State of Charge" (SOC) bezeichnet wird, kann beispielsweise entschieden werden, ob es sinnvoll ist, die einzelnen Energiespeicher weiter aufzuladen. Die Leistungsfähigkeit, welche auch als "State of Function" (SOF) bezeichnet wird, kann dabei ein Maß dafür sein, welche elektrische Energie unter den gegebenen Bedingungen, beispielsweise der Temperatur, von dem Energie- Speichersystem bereit gestellt werden kann bzw. bereitgestellt werden könnte.
Der SOC und/oder die SOF können basierend auf Informationen ermittelt werden, welche von den einzelnen individuellen Steuereinheiten der übergeordneten Steuereinheit zur Verfügung gestellt werden. In diesem Sinn kann durch die übergeordnete Steuereinheit eine Aufbereitung der individuellen Werte für den SOC und/oder die SOF vorgenommen werden, welche von den individuellen Steuereinheiten zur Verfügung gestellt werden.
Die Ermittlung des SOC- und/oder des SOF Wertes kann beispielsweise auf einfache Weise dadurch erfolgen, das jeweils der schlechtere bzw. der kritischere der beiden Werte als Ge- samtwert verwendet wird, welche beiden Werte für den SOC oder für die SOF von den beiden individuellen Steuereinheiten an die übergeordnete Steuereinheit gemeldet werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass es ebenso möglich ist, dass die übergeordnete Steuereinheit den SOC und/oder die SOF anhand von eigenen Messungen ermittelt.
Die übergeordnete Steuereinheit kann auch einen sog. zyklischen Wake-Up der zumindest zwei Einzelenergiespeicher initiieren, bei dem die jeweilige individuelle Steuereinheit zu vorbestimmten Zeiten die individuellen Werte für den SOC und/oder die SOF ermitteln und dann an die zentrale Steuereinheit melden. Die für den zyklischen Wake-Up erforderliche Stromversorgung kann dabei von der übergeordneten Steuereinheit bereitgestellt werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die übergeordnete Steuereinheit eingerichtet, einen Ausgleich zwischen beiden Energiespeichern zu steuern. Der Ausgleich kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass innerhalb eines Energiespeichers durch gezielte Ladung und/oder Entladung bestimmter Einzelzellen eine homogene bzw. gleichmäßige Ladungsverteilung zwischen den Einzelzellen erreicht wird. In einem nachfolgenden Schritt können dann die beiden Energie- Speicher hinsichtlich ihres Ladungszustandes aneinander angeglichen werden.
Der Ausgleich kann ferner ein Ausgleich des Ladungszustandes sein. Ein ungleicher Ladungszustand kann beispielsweise durch eine gezielte Teilentladung eines Energiespeichers realisiert werden .
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die übergeordnete Steuereinheit einen Spannungswandler auf. Der Spannungswandler kann beispielsweise dazu verwendet werden, dass eine Bordnetzspannung eines Fahrzeugs, welches mit dem beschriebenen Energiespeichersystem ausgestattet ist, in eine Spannung umgewandelt wird, welche einer Versorgung der individuellen Steuereinheiten dient. So kann beispielsweise eine Versorgungsspannung in Höhe von 12 V für die individuellen Steuereinheiten erzeugt werden, indem eine Bordnetzspannung in Höhe von 24 V, wie sie beispielsweise für Lastkraftfahrzeuge verwendet wird, in bekannter Weise reduziert wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass eine Spannungswandlung auch eine Spannungserhöhung umfassen kann. Dies kann dann erforderlich sein, wenn die Bordnetzspannung eines Fahrzeugs kleiner ist als die Versorgungsspannung, welche für den Betrieb der individuellen Steuereinheiten verwendet wird. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass eine Spannungswandlung auch zum Zwecke einer geeigneten Versorgung für andere Komponenten des beschriebenen Energiespeichersystems vorge- nommen werden kann. Außerdem ist auch möglich, dass von der übergeordneten Steuereinheit durch geeignete Spannungswandlungen mehrere Spannungspegel zum Versorgen von unterschiedlichen Komponenten des beschriebenen Energiespeichersystems bereit gestellt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die übergeordnete Steuereinheit eine Schnittstelle zu einem Kraftfahrzeug.
Die übergeordnete Steuereinheit kann als übergeordnete
Einheit die Schnittstelle von dem Fahrzeug zu den Sub- komponenten des Energiespeicher Systems bilden. Dadurch erscheinen die verschalteten Subkomponenten in dem Fahrzeug als ein großer Energiespeicher. Durch diese Modularität können besonders leistungsstarke und in der Handhabung bzw. dem Handling sichere Energiespeichersysteme gebaut werden.
Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug sein. Die Schnittstelle kann beispielsweise ein Kommunikations-Gateway sein, über welches das beschriebene Energiespeichersystem an ein Bussystem des Kraftfahrzeugs angeschlossen ist. Das Bussystem des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise ein Controller Area Network (CAN) -Bus, ein Local Interconnect Network (LIN) -Bus, ein Media Oriented Systems Transport (MOST) -Bus und/oder eine FlexRay Bus sein. Dies hat den Vorteil, dass die Schnittstelle eingerichtet ist mit üblichen in der Automobiltechnik verwendeten Bussystemen zu kommunizieren. Es wird darauf hingewiesen, dass das beschriebene Energiespeichersystem auch außerhalb der Automobiltechnik eingesetzt werden kann. Auch eine Anwendung zum Zwecke einer dezentralen Energieversorgung im stationären Bereich, beispielsweise in der Gebäudetechnik ist denkbar. Ebenso kann das beschriebene Energiespeichersystem auch zur Pufferung von Lastspitzen verwendet werden. Dies gilt insbesondere bei einer dezentralen Stromversorgung wie beispielswei- se bei sog. Windkraftparks mit einer Mehrzahl von
Windturbinen, die zur Vermeidung einer Windabschattung in ausreichendem Abstand zueinander angeordnet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahr- zeug beschrieben, welches ein Energiespeichersystem des oben genannten Typs aufweist.
Dem beschriebenen Kraftfahrzeug liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das oben genannte System zu Speichen von elektri- scher Energie zur Energieversorgung im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik verwendet werden kann. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein. Im Falle eines reinen Elektrofahrzeugs weist das Kraftfahrzeug lediglich einen Elektromotor auf, welcher von dem Energiespeichersystem mit Energie versorgt wird. Das Energiespeichersystem kann optional auch während des Betriebs des Elektrofahrzeugs aufgeladen werden, in dem beispielsweise die bei einem Bremsvorgang freiwerdende Bewegungsenergie mittels eines Generators in elektrische Energie umgewandelt und in das Energiespeichersystem eingespeist wird.
Sollte es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Hybridfahrzeug handeln, dann weist das Kraftfahrzeug neben einen Elektromotor auch noch einen Verbrennungsmotor auf. Auch hier kann während des Betriebs ggf. elektrische Energie in den Energiespeicher eingespeist werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind der erste Energiespeicher und der zweite Energiespeicher derart in dem Kraftfahrzeug verteilt, dass das Kraftfahrzeug eine zumindest annähernd gleichmäßige Gewichtsverteilung aufweist. Dies hat den Vorteil, dass die Fahreigenschaften und/oder das Bremsverhalten auch dann nicht nachteilig beeinflusst wird/werden, wenn die einzelnen Energiespeicher ein großes Gewicht aufweisen .
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Systems des oben beschriebenen Typs be- schrieben. Das Verfahren weist auf (a) ein Platzieren des ersten Energiespeichers an einer vorbestimmten ersten Stelle, (b) ein Platzieren des zweiten Energiespeichers an einer vorbestimmten zweiten Stelle, und (c) ein Verbinden des ersten Energiespeichers mit dem zweiten Energiespeicher.
Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der Montage des Energiespeicher Systems , welches ein Hochspannungs sys tem darstellen kann, zunächst die einzelnen Subkomponenten des Systems platziert und an einer jeweils geeigneten Stelle befestigt werden können. Erst nachdem Vollenden der Subkomponentenmon- tage werden diese dann untereinander verbunden und zu dem beschriebenen Gesamtsystem verschalten. Dadurch kann auch bei einem vergleichsweise geringen Sicher- heitsaufwand eine Gefährdung einer Person bei der Montage zumindest erheblich reduziert werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass durch die Trennung von mechanischer und elektrischer Montage auch Wartungs- und/oder Reparaturaufgaben einfach und zugleich sicher durchgeführt werden können. Dabei können beispielsweise nach einem Abschalten des Hochspannungssystems einzelne Subkomponent en ohne größeren Aufwand gegen andere Sub- komponenten ausgetauscht werden. Nach einem Koppeln der neuen Subkomponenten mit der zentralen Steuereinheit können diese dann von der übergeordneten Steuereinheit erkannt und registriert werden. Somit ist das E- nergiespeichersys tem schnell und kostengünstig wieder einsetzbar. Dadurch können auf vorteilhafte Weise
Standzeiten des Energiespeicher Systems und ggf . eines mit dem Energiespeichersystem betriebenen Fahrzeugs reduziert werden. Es ist auch vorstellbar, dass die entladenen Energiespeicher in entsprechenden Austauch- Stationen durch geladene und gewartete Energiespeicher ersetzt werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände be- schrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine be¬ liebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung er¬ geben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung einer derzeit bevorzugten Ausführungsform. Die Figur der Zeichnung dieser Anmeldung ist lediglich als schematisch und als nicht zwingend maßstabsgetreu anzusehen. Figur 1 zeigt ein Energiespeichersystem mit zwei in Serie geschalteten Energiespeichern und einer zentralen Steuereinheit, die jeweils einer individuellen Steuereinheit der bei- den Energiespeicher gekoppelt ist.
Figur 2 zeigt ein Energiespeichersystem mit zwei in Serie geschalteten Energiespeichern, wobei einem Energiespeicher ein Master-Controller und dem anderen Energiespeicher ein Slave- Controller zugeordnet ist.
Rein vorsorglich wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Er- findung darstellen.
In der Zeichnung sind einander entsprechende Merkmale bzw. Komponenten von unterschiedlichen Ausführungsformen mit Bezugszeichen versehen, welche gleich sind oder sich lediglich durch die erste Ziffer unterscheiden. Zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen werden bereits anhand einer vorher beschriebenen Ausführungsform erläuterte Merkmale bzw. Komponenten an späterer Stelle nicht noch einmal im Detail erläutert.
Figur 1 zeigt ein Energiespeichersystem 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Energiespeichersystem 100 weist einen ersten Energiespeicher 110, einen zweiten Energiespeicher 120 und ein zentrale Steuereinheit 150 auf. Jeder der beiden Energiespeicher 110 und 120 weist eine Mehrzahl von Energiespeicherzellen 111 bzw. 121 auf. In diesem Dokument wird die zentrale Steuereinheit 150 auch als übergeordnete Steuereinheit und/oder als Master Controller bezeichnet . Der erste Energiespeicher 110 weist eine erste Steuereinheit 115 zum Steuern des Betriebs und Überwachen des Zustands des ersten Energiespeichers 110 auf. Die erste Steuereinheit wird auch als erster Batterie Modul Controller (BMC) 115 bezeichnet. Zur Überwachung des Zustands des ersten Energiespeichers 110 ist der BMC 115 über jeweils eine nicht mit einem Bezugszeichen versehene Messleitung mit verschiedenen Knotenpunkten innerhalb des ersten Energiespeichers 110 verbunden. Zur Steuerung des Energiespeichers 110 ist der BMC 115 ferner ü- ber nicht dargestellte Steuerleitungen mit zwei Schaltelementen 118a und 118b verbunden. Durch ein Öffnen der Schaltelemente 118a und 118b kann der erste Energiespeicher 110 von dem Energiespeichersystem 100 abgetrennt werden.
In entsprechender Weise weist der zweite Energiespeicher 120 eine zweite Steuereinheit 125 zum Steuern des Betriebs und Überwachen des Zustands des zweiten Energiespeichers 120 auf. Die zweite Steuereinheit wird auch als zweiter BMC 125 be- zeichnet. Zur Überwachung des Zustands des zweiten Energiespeichers 120 ist der zweite BMC 125 über jeweils eine Messleitung mit verschiedenen Knotenpunkten innerhalb des zweiten Energiespeichers 120 verbunden. Zur Steuerung des zweiten E- nergiespeichers 120 ist der BMC 125 ferner über nicht darge- stellte Steuerleitungen mit zwei Schaltelementen 128a und
128b verbunden. Durch ein Öffnen der Schaltelemente 128a und 128b kann der zweite Energiespeicher 120 von dem Energiespeichersystem 100 abgetrennt werden.
Die jeweils in Serie geschalteten Energiespeicherzellen 111, 121 sind in der Figur schematisch als Kondensatoren dargestellt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Energiespeicherzellen 111, 121 auch beliebige elektrochemische Speicher wie beispielsweise Lithium Ionen Batteriezellen sein können. Ebenso können die Energiespeicherzellen 111, 121 innerhalb eines Energiespeichers 110, 120 auch parallel oder teilweise in Serie und teilweise parallel zueinander angeordnet sein.
Zwischen den beiden Energiespeichern 110 und 120 befindet sich noch eine Sicherung 142, welche bei einem Überschreiten einer kritischen Stromstärke durchbrennt und somit beispielsweise bei einem Kurzschluss eine irreversible Beschädigung der Energiespeicher 110, 120 verhindert.
Wie aus der Figur ersichtlich, ist der übergeordnete Controller 150 über eine Spannungsversorgungsleitung 115b mit dem ersten Energiespeicher 110 und über eine Spannungsversor- gungsleitung 125b mit dem zweiten Energiespeicher 120 verbunden. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird über die beiden Spannungsversorgungsleitungen 115b und 125b jeweils eine Spannung von 12 V dem jeweiligen Energiespeicher bereitgestellt .
Ferner ist der übergeordnete Controller 150 über eine Verbindungsleitung 115a mit dem ersten BMC 115 und über eine Verbindungsleitung 125a mit dem zweiten BMC 125 verbunden. Die beiden BMC 115 und 125 können daher Daten bezüglich der Be- triebszustandes der beiden Energiespeicher 110, 120 an den übergeordneten Controller 150 schicken. Dieser kann diese Daten dann aufbereiten und auf optimale Weise das ganze Energiespeichersystem 100 steuern und überwachen. Bei der beschriebenen Datenaufbereitung kann der übergeordnete Control- ler 150 auch noch Messwerte von Messungen berücksichtigen, welche er selber vornimmt. So können beispielsweise über eine Messleitung 152 Informationen über den aktuellen Gesamt- Spannungszustand der beiden in Serie geschalteten Energiespeicher 110 und 120 gewonnen werden. Ebenso kann natürlich auch die Stärke des aktuell aus dem Gesamtsystem 100 entnommenen oder in das Gesamtsystem eingespeisten Stroms bestimmt und bei der Datenaufbereitung berücksichtigt werden.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die zentrale bzw. die übergeordnete Steuereinheit 150 noch einen Spannungswandler 154 auf. Der Spannungswandler 154 wird hier dazu verwendet, eine 24 V Bordnetzspannung eines Fahrzeugs, welches mit dem beschriebenen Energiespeichersystem 100 aus- gestattet ist, in eine Versorgungsspannung von 12 V umzuwandeln. Die Versorgungsspannung von 12 V kann zum Betrieb der zentralen Steuereinheit 150 verwendet werden. Ferner wird gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Versorgungsspannung von 12 V über die Spannungsversorgungsleitungen 115b und 125b den beiden BMC 115 und 125 zugeführt.
Die Energiebereitstellung von dem Energiespeichersystem 100 und die Energieeinspeisung in das Energiespeichersystem 100 erfolgen über zwei Leistungsanschlüsse 180a und 180b. Diese Leistungsanschlüsse 180a, 180b können beispielsweise so ausgelegt sein, dass sie Spannungen von bis zu 1000 V und Stromstärken von bis zu 400 Atragen. Im Falle der Verwendung des Energiespeichersystems 100 für ein Kraftfahrzeug kann den beiden Leistungsanschlüssen 180a, 180b ein DC/AC Konverter nachgeschaltet sein. Der DC/AC Konverter kann auch bestimmen, ob gerade Strom aus dem Energiespeichersystem 100 entnommen wird oder Strom in das Energiespeichersystem 100 eingespeist wird. Dem DC/AC Konverter ist dann typischerweise eine ebenfalls nicht dargestellte Elektromaschine nachgeschaltet. Ja nach Stromrichtung kann die Elektromaschine ein Motor oder ein Generator sein.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zentrale Steuereinheit 150 mit einem Fahrzeug-Bussystem 190 gekoppelt. Das Fahrzeug-Bussystem 190 kann beispielsweise ein CAN-Bus, ein LIN-Bus, ein MOST-Bus und/oder eine FlexRay Bus sein .
Die in Summe für das Management des gesamten Energiespeichersystems 100 zu lösenden Aufgaben können wie folgt auf die einzelnen Subsysteme verteilt werden:
A) Der übergeordnete Controller 150 kann insbesondere fol- gende Aufgaben übernehmen: Messung der Gesamtspannung Messung des Gesamtstroms
Temperaturmessung bei den einzelnen Energiespeichern Steuerung einer Kühlung für den oder die einzelnen E- nergiespeicher (ggf. spezifisch für einzelne Zeller eines EnergieSpeichers)
Batteriemanagement beispielsweise durch Steuerung der Zustände der einzelnen Energiespeicher (Vorladung einer evtl. an den Leistungsanschlüssen 180a bzw. 180b an- geschlossen Zwischenkreiskapazität auf Basis von Relais mit denen die Schalter 118a, 118b, 128a, 128b realisiert sein können)
Aufbereitung von Messwerten bzgl. des Ladungszustandes (SOC) und/oder des Betriebszustandes (SOF), welche von den individuellen Steuereinheiten 115 bzw. 125 übermittelt wurden
Vorhersage der Leistungsfähigkeit des gesamten Energiespeichersystems 100 und/oder der einzelnen Energiespeicher 110, 120 - Steuerung eines Einzelspannungsausgleichs innerhalb der beiden Energiespeichern 110, 120 insbesondere in Hinblick auf eine Symmetrie der Einzelspannungen Steuerung eines Ladungsausgleichs zwischen den beiden Energiespeichern 110, 120 Kommunikation mit dem Fahrzeug-Bussystem 190 (der übergeordnete Controller 150 ist ein Kommunikations-Gateway) und
Kommunikation mit den Steuereinheiten der - Wandlung einer Fahrzeug-Bordnetzspannung in eine Spannung zur Versorgung der einzelnen Subkomponen- ten/Energiespeicher des Energiespeichersystems 100 Stromversorgung für ein zyklisches Wake-Up der einzelnen Subkomponenten/Energiespeieher - Durchleitung eines Überwachungsstromes durch mehrere
Komponenten, welcher das Vorhandensein aller für einen effektiven Personenschutz erforderlichen Schutzeinrichtungen anzeigt (bei einem Abnehmen oder Entfernen einer Schutzeinrichtung wird der Überwachungsstrom un- terbrochen / Interlock / Pilotline) (Sicherheitsmanagement)
Isolationsüberwachung zwischen verschiedenen Komponenten des Energiespeichersystems 100 und/oder des angeschlossenen Fahrzeugs (ISO-Messung) - Überwachung von Grenzwerten für den Betrieb der einzelnen Energiespeicher und/oder für das Gesamtsystem und ggf. Abschaltung einzelner oder aller Hardwarekomponenten Erkennung der Zustände von elektrischen Schaltelemen- ten und/oder Schützen in dem übergeordneten Controller und/oder in den Energiespeichern
Steuerung von elektrischen Schaltelementen und/oder Schützen
B) Die Steuereinheiten 115, 125 können insbesondere folgende Aufgaben übernehmen:
Kommunikation zum übergeordneten Controller Messung von Teilspannungen an oder innerhalb der einzelnen Energiespeicher Strommessung
Berechnen von Werten für SOC und SOF
Angleichen z. b. der Ladung der verschiedenen Energiespeicherzellen 111, 121 - Messung der Temperatur des jeweiligen Energiespeichers und/oder einzelner Zellen des jeweiligen Energiespeichers Steuerung einer Kühlung für den jeweiligen Energiespeicher (ggf. spezifisch für einzelne Zeller des Energiespeichers) - Personens chut züberwachung mittels Interlock / Pilo tline
Sicherheitsmanagement durch ggf. erforderliche Abschaltung von Hardwarekomponenten des jeweiligen Energiespeichers - Sicherheitsmanagement basierend auf der Erkennung des Status von Schützen wie beispielsweise die Schaltelemente 118a, 118b, 128a, 128b; ggf. Ansteuerung der Schütze bzw. der Schaltelemente 118a, 118b, 128a, 128b
Es wäre wünschenswert, möglichst viele Funktionen auf dem ü- bergeordneten Controller 150 zu konzentrieren, um so möglichst einfache und somit kostengünstige Steuereinheit der einzelnen Energiespeicher realisieren zu können. Damit jedoch zu jedem Zeitpunkt die Sicherheit des Gesamtsystems gewährleistet ist, sollte jedes System eigensicher sein. Dies bedeutet, dass die Betriebsgrenzen von jedem Teilsystem überwacht werden sollen, damit ggf. erforderliche und geeignete Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können.
Figur 2 zeigt ein Energiespeichersystem 200 mit zwei in Serie geschalteten Energiespeichern, einem ersten Energiespeicher 210 und einem zweiten Energiespeicher 220. Das komplette E- nergiespeichersystem 200 ist in ein Master System und ein Slave System unterteilt. Der erste Energiespeicher 210 ist dem Master System zugeordnet, der zweite Energiespeicher 220 ist dem Slave System zugeordnet. Die beiden Systeme bzw. die beiden Energiespeicher 210, 220 sind über eine Hochspannungs- leitung 282 und eine Verbindungsleitung 215 miteinander gekoppelt. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verbindungsleitung 215 sowohl für eine Kommunikation zwischen beiden Systemen als auch zum Übertragen einer (Niedervolt) Versorgungsspannung vorgesehen.
Der erste Energiespeicher 210 weist einen Master Controller 250 auf. Der Master Controller 250 dient sowohl zur Steuerung des ersten Energiespeichers 210 als auch zur Steuerung des zweiten Energiespeichers 220, wobei die Steuerung des zweiten Energiespeichers 220 indirekt über einen Slave Controller 225 erfolgt .
Jeder der beiden Energiespeicher 210, 220 weist eine Mehrzahl von in Serie geschalteten Energiespeicherzellen 211 bzw. 221 auf. Die einzelnen Energiespeicherzellen 211 bzw. 221 können von der jeweiligen Steuereinheit, d.h. dem Master Controller 250 oder dem Slave Controller 225, durch Messleitungen und/oder Steuerleitungen individuell kontaktiert werden. Diese Messleitungen und/oder Steuerleitungen sind in Figur 2 durch teilweise gestrichelte Linien angedeutet. Das gleiche gilt für Schaltelemente 218a, 218b und 218c im Master System und für Schaltelemente 228a, 228b im Slave System. Durch eine Öffnung einzelner Schaltelemente können einzelne Komponenten des Energiespeichersystems beispielsweise in einem Fehlerfall oder bei der Gefahr des Überschreitens eines Höchststroms gezielt von dem restlichen Gesamtsystem abgetrennt werden.
Das Slave System wird vom Master System überwacht und gesteuert. Daher ist zwischen dem Master System und dem Slave Sys- tem eine Kommunikationsschnittstelle vorgesehen. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel dient diese Schnittstelle auch der Übertragung einer Niedervolt Versorgungsspannung zwischen beiden Teilsystemen 210 und 220.
Die Kommunikation und die Spannungsversorgung zwischen beiden Systemen erfolgt jeweils über Schnittstellen 216 und 226. Der Master Controller 250 ist über eine Kommunikationsleitung 216a und eine Spannungsversorgungsleitung 216b mit der Schnittstelle 216 verbunden. Der Slave Controller 225 ist ü- ber eine Kommunikationsleitung 226a und eine Spannungsversorgungsleitung 226b mit der Schnittstelle 216 verbunden. Die Kommunikationsleitungen 226a und 226b können zur Übertragung von Steuersignalen und/oder Messsignalen dienen. Die Span- nungsversorgungsleitung 216b und 226b werden dazu verwendet, eine Niedervoltspannung von beispielsweise 12 V zu übertragen, welche beispielsweise zum Betrieb des Master Controllers 250 und/oder zum Betrieb des Slave Controllers 225 erforderlich sein kann.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Master System ferner eine Sicherung 242 vorgesehen, die bei einem gefährlichen Betriebszustand ausgelöst werden und somit unter Umständen eine dauerhafte Beschädigung des Master Sys- tems bzw. von einzelnen Komponenten des Master Systems verhindern kann. Ein gefährlicher Betriebszustand kann beispielsweise mittels einer Strommesseinrichtung 243b, welche ebenfalls des Master System zugeordnet ist, erkannt werden.
Ferner weist das Master System noch einen Vorladewiderstand
243a auf. Der Vorladewiderstand 243a kann durch eine geeignete Stellung der Schaltelemente 218b und 218c mit den Energiespeicherzellen 211 in Serie geschaltet sein. Das Master System bzw. der erste Energiespeicher 210 weist ferner eine Fahrzeug-Schnittstelle 260 auf, über die das gesamte Energiespeichersystem 200 mit einem Fahrzeug-Bordnetz 295 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs verbunden werden kann. Diese Schnittstelle 260 ist über eine Kommunikationsleitung 296a und eine Spannungsversorgungsleitung 296b (ebenfalls für einen Niederspannungspegel von 12 V) mit dem Master Controller 250 gekoppelt.
Eine Energiebereitstellung von dem Energiespeichersystem 200 und eine Energieeinspeisung in das Energiespeichersystem 200 erfolgen über zwei Leistungsanschlüsse 280a und 280b.
Es wird darauf hingewiesen, dass es hinsichtlich der Anzahl an Slave Systemen, welche von dem Master System überwacht und/oder gesteuert werden, keine prinzipielle Obergrenze gibt. In der Praxis wird jedoch die maximale Anzahl an Slave Systemen durch den Master Controller 250 begrenzt.
Hinsichtlich der in Summe für das Management des gesamten Energiespeichersystems 200 zu lösenden Aufgaben und einer möglichen Aufgabenverteilung für den Master Controller 250 und den Slave Controller 225 wird auf die obigen Abschnitte verwiesen, in denen entsprechendes für den übergeordne- ten Controller 150 (entspricht dem Master Controller) und den beiden Steuereinheiten 115, 125 (entsprechen den Slave Controller) .
Die in diesem Dokument beschriebenen Energiespeichersysteme 100 und 200 weisen eine Reihe von technischen Vorteilen auf, die nachfolgend kurz erläutert werden: In Folge der möglichen Zerlegung des gesamten Energiespeichersystems in einzelne Teil -Energiespeicher entstehen Vorteile im Handling des Gesamtsystems bezüglich Volumen und Gewicht sowie bei den zu treffenden Maßnah- men zum Schutz von Personen vor elektrischem Schlag.
Des Weiteren ergeben sich neue Freiheitsgrade zur Integration in ein Zielfahrzeug bezüglich Bauräumen und optimaler Verteilung des Fahrzeuggewichts.
Ein Austausch von einzelnen Energiespeichern in dem Gesamtsystem kann auf einfache und sichere Weise durchgeführt werden. Dies ist insbesondere im Hinblick auf aktuell diskutierte Konzepte zum Batterieleasing oder dem Aufbau eines Netzes von Batterieaustauschstellen für Elektrofahrzeuge ein besonderer Vorteil. Ferner ergeben sich deutliche Kostenvorteile gerade bei leistungsstarken Energiespeichersystemen bezüglich einer im Fehlerfall erforderlichen Reparatur.
Unter Verwendung von lediglich einem Typ von Basis- Energiespeicher lassen sich, je nach Kombination, beliebige Klassen bezüglich Strom, Spannungslage und E- nergieinhalt für das gesamte Energiespeichersystem dar- stellen. Dazu kann im Prinzip eine beliebige Anzahl von Energiespeichern in geeigneter Weise miteinander verschaltet und von der zentralen Steuereinheit des Gesamtsystems bzw. von dem Master Controller des ersten Energie spe ichers überwacht und gesteuert werden.

Claims

Patentansprüche
1. System zum Speichern von elektrischer Energie, das System (100, 200) aufweisend • einen ersten Energiespeicher (110, 210) mit einer ersten Steuereinheit (115, 250) zum Steuern des Betriebs und Überwachen des Zustands des ersten Energiespeichers (110, 210),
• einen zweiten Energiespeicher (120, 220) mit einer zwei- ten Steuereinheit (125, 225) zum Steuern des Betriebs und Überwachen des Zustands des zweiten Energiespeichers (120,220), und
• eine übergeordnete Steuereinheit (150, 250) zum Steuern des Betriebs und Überwachen des Zustands einer Gesamt- heit von Energiespeichern (110, 210, 120, 220), welche den ersten Energiespeicher (110, 210) und den zweiten Energiespeicher (120, 220) umfasst.
2. System nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die übergeordnete Steuereinheit eine in Bezug auf die beiden Energiespeicher (110, 120) externe Steuereinheit (150) ist, welche mit der ersten Steuereinheit (115) und mit der zweiten Steuereinheit (125) gekoppelt ist.
3. System nach Anspruch 1, wobei die erste Steuereinheit und die übergeordnete Steuereinheit mittels einer Master-Steuereinheit (250) realisiert sind, welche dem ersten Energiespeicher (210) zugeordnet ist.
4. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Energiespeicher (110, 210) und der zweite E- nergiespeicher (120,220) parallel und/oder in Serie zueinander angeordnet sind.
5. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Energiespeicher (110, 210) und/oder der zweite Energiespeicher (120, 220) - ein elektrochemischer Energiespeicher, ein elektrostatischer Energiespeicher und/oder eine Brennstoffzelle ist.
6. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der beiden Energiespeicher (110, 120,
210, 220) ein Schaltelement (118a, 118b, 128a, 128b, 218a, 218b, 218c, 228a, 228b) zum Zuschalten und/oder zum Abschalten des einen der beiden Energiespeicher (110, 120, 210, 220) zu dem System (100, 200) aufweist.
7. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die übergeordnete Steuereinheit (150, 250) eingerichtet ist, eine von dem System (100, 200) bereitgestellte Spannung und/oder einen von dem System (100, 200) be- reitgestellten Strom zu messen.
8. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die übergeordnete Steuereinheit (150, 250) eingerichtet ist, eine Isolationsüberwachung zwischen verschiedenen Komponenten (110, 120, 190, 210, 220, 295) durchzuführen, welche unterschiedlichen Spannungsnetzen zugeordnet sind.
9. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die übergeordnete Steuereinheit (150, 250) eingerichtet ist, einen Ladungszustand und/oder die Leistungsfähigkeit der Gesamtheit von Energiespeichern (110, 120, 210, 220) zu bestimmen.
10. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die übergeordnete Steuereinheit (150, 250) eingerichtet ist, einen Ausgleich zwischen beiden Energiespeichern (110, 120, 210, 220) steuern.
11. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die übergeordnete Steuereinheit (150) einen Spannungswandler (154) aufweist.
12. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die übergeordnete Steuereinheit (250) eine Schnittstelle (260) zu einem Kraftfahrzeug aufweist.
13. Kraftfahrzeug mit • einem System (100, 200) nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Speichern von elektrischer Energie.
14. Kraftfahrzeug nach dem vorangehenden Anspruch, wobei der erste Energiespeicher (110, 210) und der zweite E- nergiespeicher (120, 220) derart in dem Kraftfahrzeug verteilt sind, dass das Kraftfahrzeug eine zumindest annähernd gleichmäßige Gewichtsverteilung aufweist.
15. Verfahren zum Herstellen eines Systems (100,200) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, das Verfahren aufweisend
• Platzieren des ersten Energiespeichers (110, 210) an einer vorbestimmten ersten Stelle,
• Platzieren des zweiten Energiespeichers (120, 220) an einer vorbestimmten zweiten Stelle, und danach • Verbinden des ersten Energiespeichers (110, 210) mit dem zweiten Energiespeicher (120, 220).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9825339B2 (en) 2013-10-21 2017-11-21 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Battery pack
WO2019020531A1 (de) * 2017-07-26 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zum ausgleichen von ladezuständen einzelner batterien eines batteriesystems
EP3544112A1 (de) * 2018-03-19 2019-09-25 Linde Material Handling GmbH Verfahren und steuerungssystem zur steuerung eines batteriesystems sowie mit dem steuerungssystem ausgestattetes batterie-elektrisch betriebenes fahrzeug, insbesondere flurförderzeug
CN112406549A (zh) * 2019-08-05 2021-02-26 奥迪股份公司 用于运行可电驱动的机动车的方法以及用于此的设备

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012050158A (ja) 2010-08-24 2012-03-08 Suzuki Motor Corp 電動車両
DE102011102423A1 (de) 2011-05-24 2012-11-29 Audi Ag Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs
CN103608743B (zh) 2011-06-17 2017-06-27 万国卡车知识产权有限公司 用于混合电动力系的监督控制系统
EP2572921A1 (de) 2011-09-26 2013-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Schaltkreisüberwachung
DE102011118716B4 (de) 2011-11-16 2017-07-20 Audi Ag Speichersystem für elektrische Energie
DE102012201844A1 (de) * 2012-02-08 2013-08-08 Continental Automotive Gmbh Vorladung einer Kapazität eines elektrischen Verbrauchers aus einem galvanisch getrennten elektrischen Energiespeicher
DE102012010675A1 (de) 2012-05-31 2013-12-05 Jungheinrich Aktiengesellschaft Flurförderzeug mit Batterieeinschubplätzen
EP2713462B1 (de) * 2012-09-28 2017-02-01 Enrichment Technology Company Ltd. Energiespeicheranlage und Modulkommunikation
DE102012222721A1 (de) 2012-12-11 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Batteriemanagementsystem und Batteriesystem
DE102014200111A1 (de) * 2014-01-08 2015-07-09 Robert Bosch Gmbh Batteriemanagementsystem zum Überwachen und Regeln des Betriebs einer Batterie und Batteriesystem mit einem solchen Batteriemanagementsystem
DE102014200086A1 (de) * 2014-01-08 2015-07-09 Robert Bosch Gmbh Kaskadierbares Zellüberwachungsmodul zur Erstellung eines skalierbaren Batteriemanagementsystems, skalierbares Batteriemanagementsystem
DE102014215070A1 (de) * 2014-07-31 2016-02-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems und Kraftfahrzeug
DE202016000576U1 (de) * 2016-01-29 2017-05-04 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Akkumulatoranordnung für einen Stromkreis eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug
DE102016203923B4 (de) 2016-03-10 2022-09-08 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriesystem mit räumlich getrennten Teilbatterien
DE102016005960A1 (de) 2016-05-13 2017-11-16 Man Truck & Bus Ag Energiespeichersystem eines Kraftfahrzeugs und Betriebsverfahren hierfür
JP6341432B2 (ja) 2016-06-09 2018-06-13 トヨタ自動車株式会社 電力システム及びその制御方法
DE102016215559B4 (de) * 2016-08-19 2021-12-16 Vitesco Technologies GmbH Spannungsversorgungsschaltung
DE102016215997B4 (de) 2016-08-25 2019-06-27 Airbus Defence and Space GmbH Höherspannige Batterie und Verfahren zu deren Betrieb
DE102018222450A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-25 Audi Ag Hochvoltbatterieanordnung, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Hochvoltbatterieanordnung
DE102019124873A1 (de) 2019-09-16 2021-03-18 Jungheinrich Aktiengesellschaft Flurförderzeug mit einem elektrischen Energiespeicher
DE102022123866A1 (de) 2022-09-16 2024-03-21 Elringklinger Ag Hochvolt-Batteriesystem

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5422558A (en) * 1993-05-05 1995-06-06 Astec International Ltd. Multicell battery power system
DE19503749C1 (de) * 1995-02-04 1996-04-18 Daimler Benz Ag Fahrzeug mit einem brennstoffzellen- oder batteriegespeisten Energieversorgungsnetz
US6104967A (en) * 1997-07-25 2000-08-15 3M Innovative Properties Company Fault-tolerant battery system employing intra-battery network architecture
WO2002091544A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-14 Microchip Technology Incorporated Method and apparatus for high-voltage battery array monitoring sensors network
DE10212493A1 (de) * 2002-03-21 2003-10-02 Ballard Power Systems Anordnung zur Isolationsüberwachung eines elektrisch von Massepotential einer Einrichtung isolierten Gleichstromnetzes
US7378818B2 (en) * 2002-11-25 2008-05-27 Tiax Llc Bidirectional power converter for balancing state of charge among series connected electrical energy storage units
US6882129B2 (en) * 2003-03-26 2005-04-19 General Motors Corporation Battery pack for a battery-powered vehicle
DE102004013351A1 (de) * 2004-03-17 2005-10-06 Effekta Regeltechnik Gmbh Vorrichtung zur Ladeverteilung und Überwachung von mehreren Akkumulatoren
CA2523240C (en) * 2005-10-11 2009-12-08 Delaware Systems Inc. Universal battery module and controller therefor
DE102006005334B4 (de) * 2006-02-07 2022-12-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Überwachung und/oder Steuerung oder Regelung der Spannung wenigstens einer Zellgruppe in einem Zellenverbund eines Energiespeichers sowie Zellgruppenlogik und Zentral-Logik zur Durchführung des Verfahrens
WO2008033064A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Abb Technology Ltd Method and device for automatic monitoring of battery insulation condition.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9825339B2 (en) 2013-10-21 2017-11-21 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Battery pack
JP2017212221A (ja) * 2013-10-21 2017-11-30 三菱自動車工業株式会社 バッテリーパック
WO2019020531A1 (de) * 2017-07-26 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zum ausgleichen von ladezuständen einzelner batterien eines batteriesystems
CN110999023A (zh) * 2017-07-26 2020-04-10 罗伯特·博世有限公司 用于平衡电池系统的各个电池的充电状态的方法和设备
CN110999023B (zh) * 2017-07-26 2024-03-26 罗伯特·博世有限公司 用于平衡电池系统的各个电池的充电状态的方法和设备
EP3544112A1 (de) * 2018-03-19 2019-09-25 Linde Material Handling GmbH Verfahren und steuerungssystem zur steuerung eines batteriesystems sowie mit dem steuerungssystem ausgestattetes batterie-elektrisch betriebenes fahrzeug, insbesondere flurförderzeug
CN112406549A (zh) * 2019-08-05 2021-02-26 奥迪股份公司 用于运行可电驱动的机动车的方法以及用于此的设备
US11851013B2 (en) 2019-08-05 2023-12-26 Audi Ag Method for operating an electrically drivable motor vehicle and a device therefor
CN112406549B (zh) * 2019-08-05 2024-02-06 奥迪股份公司 用于运行可电驱动的机动车的方法以及用于此的设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010128066A3 (de) 2011-01-13
DE102009020178A1 (de) 2010-11-11

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