WO2013037633A2 - Verfahren und vorrichtung zum ausgleichen von ladungsdifferenzen zwischen den batteriemodulen eines batteriesystems mit stufig einstellbarer ausgangsspannung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum ausgleichen von ladungsdifferenzen zwischen den batteriemodulen eines batteriesystems mit stufig einstellbarer ausgangsspannung Download PDF

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  • FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of a battery module which can be used in a battery system with a stepwise adjustable output voltage, to which the method according to the invention is applied, and

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgleichen von Ladungsdifferenzen zwischen den Batteriemodulen (30, 31, 40, 41) eines in einem Antriebssystem (10) eingesetzten Batteriesystems (20) mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung während des Stillstandes des Antriebssystems (10), wobei das Batteriesystem (20) mittels eines Zwischenkreises (70) mit mindestens einem Zwischenkreiskondensator (80) an einem Umrichter (100) des Antriebssystems (10) elektrisch gekoppelt wird, der Zwischenkreiskondensator (80) beim Vorliegen eines geladenen Zustandes entladen wird, Energie (W) aus mindestens einem ersten Batteriemodul (30, 31) entnommen wird, in dem Zwischenkreiskondensator (80) durch das Aufladen des Zwischenkreiskondensators (80) auf einer vordefinierten Zwischenkondensatorspannung (Uc) zwischengespeichert wird und die in dem Zwischenkreiskondensator (80) zwischengespeicherte Energie (W) in mindestens ein zweites Batteriemodul (40, 41) mit einem gegenüber dem ersten Ladezustand niedrigeren zweiten Ladezustand eingespeichert wird.

Description

_
Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Ausgleichen von Ladungsdifferenzen zwischen den Batteriemodulen eines Batteriesvstems mit stufig einstellbarer
Ausgangsspannung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausgleichen von Ladungsdifferenzen zwischen den Batteriemodulen eines in einem Antriebssystem eingesetzten Batteriesystems mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung während des Stillstandes des Antriebssystems. Auch betrifft die Erfindung ein Antriebssystem mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Antriebssystem.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Batteriesysteme mit stufig einstellbarer
Ausgangsspannung bekannt.
In der Figur 1 ist ein Antriebssystem 10 insbesondere für Hybrid- oder
Elektrofahrzeuge dargestellt, in dem ein Batteriesystem 20 mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung eingesetzt ist. Das Batteriesystem 20 mit Pluspol 50 und Minuspol ist aus mehreren Batteriemodulen 30, 40 ausgebildet, die jeweils eine Koppeleinrichtung (nicht dargestellt) umfassen. Das Batteriesystem 20 ist mittels eines Zwischenkreises 70 an einen Pulswechselrichter 100 elektrisch gekoppelt. Der Zwischenkreis 70 umfasst eine Zwischenkreisinduktivität (L) 90 und einen Zwischenkreiskondensator (C) 80. Der Zwischenkreiskondensator
(Glättungskondensator) 80 ist dabei zwischen den zwischenkreisseitigen
Ausgängen 101 , 102 des Pulswechselrichters 100 angeschlossen. Die
Zwischenkreisinduktivität 90 ist dabei zwischen dem Ausgang 22 des
Batteriesystems und dem zwischenkreisseitigen Ausgang 102 des
Pulswechselrichters 100 angeschlossen. Der Ausgang 22 des Batteriesystems 20 ist mit dem zwischenkreisseitigen Ausgang 102 des Pulswechselrichters 100 Λ
elektrisch verbunden. Ein dreiphasiger Motor (Elektromotor) 130 ist an seinen drei Ausgängen 131 , 132, 133 mit dem Pulswechselrichter 100 jeweils über zwei Dioden 1 10, 1 1 1 , 1 12, 1 13, 1 14, 1 15 und zwei jeweils ein- und ausschaltbare Halbleiterventile 120, 121 , 122, 123, 124, 125 elektrisch gekoppelt.
Aus dem Stand der Technik ist es auch bekannt, wie mithilfe eines
Batteriesystems mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung eine variable Zwischenkreisspannung am Zwischenkreiskondensator zur Verfügung gestellt werden kann.
Weiterhin ist aus dem Stand der Technik bekannt, während des Betriebs eines Antriebssystems einen Ladungsdifferenzausgleich (Balancing) zwischen den einzelnen Batteriemodulen eines Batteriesystems zu ermöglichen. Dieser Ladungsdifferenzausgleich wird während des Betriebs des Antriebssystems durch die geeignete Auswahl von Batteriemodulen in Abhängigkeit der
Batteriemodulspannung und der Stromrichtung vorgenommen. Während des Stillstandes des Antriebssystems (kein Energiefluss zum oder vom Motor vorhanden) ist ein Ladungsdifferenzausgleich der einzelnen Batteriemodule des Batteriesystems nicht möglich.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Ausgleichen von Ladungsdifferenzen zwischen den Batteriemodulen eines in einem Antriebssystem eingesetzten Batteriesystems mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung während des
Stillstandes des Antriebssystems bereitgestellt, wobei das Batteriesystem mittels eines Zwischenkreises mit mindestens einem Zwischenkreiskondensator an einem Umrichter des Antriebssystems elektrisch gekoppelt wird und der
Zwischenkreiskondensator beim Vorliegen eines aufgeladenen Zustandes entladen wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Energie aus mindestens einem ersten Batteriemodul mit einem ersten Ladezustand entnommen, und in dem Zwischenkreiskondensator durch Aufladen des
Zwischenkreiskondensators auf eine vordefinierte
Zwischenkreiskondensatorspannung zwischengespeichert. Ferner wird die in dem Zwischenkreiskondensator zwischengespeicherte Energie in mindestens ein zweites Batteriemodul mit einem gegenüber dem ersten Ladezustand niedrigeren zweiten Ladezustand eingespeichert. Erfindungsgemäß wird ferner eine Vorrichtung zum Ausgleichen von
Ladungsdifferenzen zwischen den Batteriemodulen eines in einem
Antriebssystem eingesetzten Batteriesystems mit stufig einstellbarer
Ausgangsspannung während des Stillstandes des Antriebssystems bereitgestellt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Entladevorrichtung zum
Entladen mindestens eines Zwischenkreiskondensators, der als Teil eines Zwischenkreises ausgebildet ist, mittels dessen das Batteriesystem an einem Umrichter des Antriebssystems elektrisch gekoppelt ist, und einer
Umladevorrichtung, die dazu ausgebildet ist, Energie aus mindestens einem ersten Batteriemodul mit einem ersten Ladezustand zu entnehmen, in dem Zwischenkreiskondensator durch das Aufladen des Zwischenkreiskondensators auf eine vordefinierte Zwischenkreiskondensatorspannung zwischenzuspeichern, und die in dem Zwischenkreiskondensator zwischengespeicherte Energie in mindestens ein zweites Batteriemodul mit einem gegenüber dem ersten
Ladezustand niedrigeren zweiten Ladezustand einzuspeichern.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Das erfindungsgemäße Verfahren kann während des Stillstandes des
Antriebssystems (Umrichter ist nicht im Betrieb) durchgeführt werden. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die Möglichkeit, Energie aus denjenigen Batteriemodulen, die den höchsten Ladezustand aufweisen, in die Module mit dem niedrigsten Ladezustand während des Stillstandes des Antriebssystems zu verschieben.
Damit kann auf Batteriemodulebene eine Anpassung der Ladezustände der Batteriemodule im Stillstand des Antriebssystems durchgeführt werden. Alle dafür benötigten Komponenten sind im Wesentlichen im System enthalten.
Dadurch ist ein Ausgleichen von Ladungsdifferenzen zwischen den
Batteriemodulen eines in einem Antriebssystem eingesetzten Batteriesystems mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung besonders einfach und kostengünstig auch während des Stillstands des Antriebssystems realisierbar. Insbesondere wird der Zwischenkreiskondensator mittels eines auf einen gewünschten Wert geregelten Ladestroms auf die vordefinierte
Zwischenkreiskondensatorspannung aufgeladen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Zwischenkreiskondensator aus mindestens einem ersten Batteriemodul mit einem hohen Ladezustand auf eine Zwischenkreiskondensatorspannung auf einfache Weise insbesondere mittels eines auf einen gewünschten Wert geregelten Stroms aufgeladen. Vorteilhaft wird ermöglicht, den Zwischenkreiskondensator auf einfache und kostengünstige Weise kontrolliert auf eine gewünschte Zwischenkreiskondensatorspannung aufzuladen. Dadurch kann in dem Zwischenkreiskondensator eine vordefinierte Energiemenge gespeichert werden, die dann in mindestens ein zweites
Batteriemodul, das einen niedrigen Ladezustand aufweist, eingespeichert werden kann. Die Ladezustände der ersten Batteriemodule mit hohen Ladezuständen und der zweiten Batteriemodule mit niedrigen Ladezuständen können durch die kontrollierte Aufladung des Zwischenkreiskondensators auch schon beim
Vorliegen von sehr kleinen Unterschieden in den entsprechenden
Ladezuständen genau ausgeglichen werden.
Erfindungsgemäß wird insbesondere der Zwischenkreiskondensator auf eine vordefinierte Zwischenkreiskondensatorspannung aufgeladen, die kleiner als die von dem mindestens einen zweiten Batteriemodul generierte
Batteriemodulspannung ist. Dabei wird die Einspeicherung der in dem
Zwischenkreiskondensator zwischengespeicherten Energie in das mindestens eine zweite Batteriemodul durch Entladen des Zwischenkreiskondensators insbesondere mittels eines auf einen gewünschten Wert geregelten
Entladestroms durchgeführt.
Bei Vorliegen einer Zwischenkreiskondensatorspannung, die kleiner als die von dem mindestens einen zweiten Batteriemodul generierte Batteriemodulspannung ist, kann der Entladestrom, der aus dem Kondensator hinausfließt, auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Dadurch kann das mindestens eine zweite Batteriemodul mit einem niedrigen Ladezustand kontrolliert auf einen
gewünschten Ziel-Ladezustand aufgeladen werden. Das Aufladen des mindestens einen Batteriemoduls mittels des geregelten Entladestroms ist sehr genau und einfach durchführbar.
Erfindungsgemäß wird vorteilhaft ermöglicht, die in dem
Zwischenkreiskondensator zwischengespeicherte Energie auf effektive Weise zu beliebigen, das heißt insbesondere an die jeweilige Anwendung und _.
Betriebssituation anpassbaren Anteilen, aus beliebigen ersten Batteriemodulen zu entnehmen und/oder zu beliebigen Anteilen in beliebige zweite
Batteriemodule einzuspeichern. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird angestrebt, dass alle Ladezustände der vorhandenen Batteriemodule auf einen gemeinsamen durchschnittlichen Ladezustand gebracht werden. In dem Zwischenkreiskondensator können insbesondere die Energieanteile aus den ersten Batteriemodulen
zwischengespeichert werden, die für die Unterschiede zwischen den hohen Ladezuständen der ersten Batteriemodule und dem durchschnittlichen
Ladezustand verantwortlich sind. Diese in dem Zwischenkreiskondensator eingespeicherte Energie kann dann derart über die zweiten Batteriemodule verteilt werden, dass in die zweiten Batteriemodule jeweils genau derjenige Energieanteil eingespeichert wird, der für den Unterschied zwischen dem niedrigen Ladezustand des jeweiligen zweiten Batteriemoduls und dem durchschnittlichen Ladezustand verantwortlich ist.
Vorzugsweise wird erfindungsgemäß ein Li-Ionen-Batteriesystem eingesetzt. Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Antriebssystem mit einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausgleichen von Ladungsdifferenzen zwischen den Batteriemodulen des in dem Antriebssystem eingesetzten
Batteriesystems mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung während des Stillstandes des Antriebssystems bereitgestellt.
Ferner wird auch ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen
Antriebssystem bereitgestellt. Durch das Ausgleichen von Ladungsdifferenzen zwischen den Batteriemodulen des in dem Antriebssystem eingesetzten
Batteriesystems mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung während des Stillstandes des Antriebssystems werden die Funktionsgenauigkeit und dadurch auch die Fahrsicherheit des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges erhöht.
Zeichnungen Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen sind: Figur 1 ein schematisches Schaltbild eines Antriebssystems für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge mit einem Batteriesystem mit stufig einstellbarer
Ausgangsspannung nach dem Stand der Technik,
Figur 2 ein schematisches Schaltbild eines in einem Batteriesystem mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung einsetzbaren Batteriemoduls, auf dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, und
Figur 3 ein schematisches Teilschaltbild eines Antriebssystems für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge mit einem Batteriesystem mit stufig einstellbarer
Ausgangsspannung und einer erfindungsgemäßen Umladevorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Ausführungsform der Erfindung
In der Figur 2 dargestellt ist ein schematisches Schaltbild eines in einem
Batteriesystem mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung einsetzbaren
Batteriemoduls 30, auf dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird.
Das Batteriemodul 30 umfasst mehrere, beispielsweise 6 bis 12 Batteriezellen, von denen nur vier Batteriezellen 301 , 302, 303, 304 dargestellt sind. Das Batteriemodul 30 umfasst eine Koppeleinrichtung 310, mittels derer das
Batteriemodul 30 über seine zwei Ausgänge 315, 316 in das Batteriesystem ein- und ausgekoppelt werden kann. Die Koppeleinrichtung 310 umfasst zwei Dioden 31 1 , 312 und zwei jeweils ein- und ausschaltbare Halbleiterventile 313, 314.
In der Figur 3 dargestellt ist ein schematisches Teilschaltbild eines
Antriebssystems für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge mit einem Batteriesystem 20 mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung und einer erfindungsgemäßen Umladevorrichtung 140 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Das Batteriesystem 20 hat einen Pluspol 50 und einen Minuspol 60 und wird über seine zwei Ausgänge 21 , 22 an die Umladevorrichtung 140 angeschlossen.
Dabei sind in der Figur 3 lediglich das Batteriesystem 20, die erfindungsgemäße Umladevorrichtung 140 sowie der Zwischenkreis 70 mit einem
Zwischenkreiskondensator 80 dargestellt. Der an den Zwischenkreis 70 angeschlossene Umrichter des Antriebssystems und der an den Umrichter angeschlossene Elektromotor sowie die Zwischenkreisinduktivität sind nicht dargestellt. In Figur 3 ist der Zwischenkreiskondensator 80 vor der
Umladevorrichtung parallel geschaltet. In einer anderen Variante ist der
Zwischenkreiskondensator 80 direkt mit den Batterieausgängen 21 , 22 gekoppelt, das heißt zwischen Umladevorrichtung 140 und Batteriesystem 20 angeordnet.
Im Folgenden wird der Stillstand des Antriebssystems betrachtet, das heißt der Umrichter, der an dem Zwischenkreiskondensator 80 angeschlossen ist, ist nicht im Betrieb und der Zwischenkreiskondensator 80 sei entladen. Die
Umladevorrichtung 140 nach der ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Entladevorrichtung (nicht dargestellt) zum Entladen eines
Zwischenkreiskondensators 80. Das Batteriesystem 20 umfasst n
Batteriemodule, mindestens aber zwei Batteriemodule.
Das in der Figur 3 dargestellte Batteriesystem 20 umfasst n Batteriemodule 30, 31 , 40, 41 , von denen aber nur die zwei Batteriemodule 30, 31 mit den zwei höchsten Ladezustände Ui, U2 und die zwei Batteriemodule 40, 41 mit den zwei niedrigsten Batteriemodulspannungen Un-i, Un dargestellt sind. Jedes
Batteriemodul 30, 31 , 40, 41 umfasst eine Koppeleinrichtung (nicht dargestellt), mittels deren die Batteriemodule 30, 31 , 40, 41 jeweils in das Batteriesystem 20 ein- und ausgekoppelt werden können. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Reihenfolge der Batteriemodule mit den höchstens Ladezuständen und den niedrigsten Ladezuständen eine andere. Beispielsweise weisen mittlere
Batteriemodule den höchsten Ladezustand auf, oder zwischen zwei
Batteriemodulen mit dem höchsten Ladezustand sind eines oder mehrere Batteriemodule mit niedrigem Ladezustand angeordnet.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit gelte für die Batteriemodulspannungen des Batteriesystems 20 nach der ersten Ausführungsform der Erfindung folgende Relation:
Ui > U2 >...>Un-1 > Un. Das Batteriemodul 30 mit der größten Batteriemodulspannung Ui hat den höchsten Ladezustand, das Batteriemodul 41 mit der kleinsten
Batteriemodulspannung Un den niedrigsten Ladezustand.
Nun wird der Zwischenkreiskondensator 80 mittels der Umladevorrichtung 140 aus dem Batteriemodul 30 mit der höchsten Batteriemodulspannung Ui, das heißt aus dem Batteriemodul 30 mit dem höchsten Ladezustand, auf die
Zwischenkreiskondensatorspannung Uc < Un aufgeladen. Der Strom kann mittels der Umladevorrichtung 140 nach einem bekannten Verfahren während des Ladens des Zwischenkreiskondensators 80 auf einen gewünschten Wert geregelt
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werden. Dabei wird dem Batteriemodul 30 die Energie W =—■ C■ Uc entnommen und mittels der Umladevorrichtung 140 in dem
Zwischenkreiskondensator 80 gespeichert. Die
Zwischenkreiskondensatorspannung Uc sollte hierbei die Batteriemodulspannung des Batteriemoduls, in welches die Energie übertragen werden soll, nicht übersteigen. Damit kann der Strom beim Entladen des
Zwischenkreiskondensators 80 mittels der Umladevorrichtung 140 wieder auf den gewünschten Wert eingestellt werden.
Sollte die Zwischenkreiskondensatorspannung Uc höher sein als die Spannung des Batteriemoduls, in das die Energie übertragen werden soll, ist entweder keine Regelung des Stromes aus dem Zwischenkreiskondensator 80 hinaus möglich oder für den Spannungsbereich der Zwischenkreiskondensatorspannung Uc > Un ist noch ein weiteres Batteriemodul an der Stromführung mittels der Umladevorrichtung 140 zu beteiligen. Dieses kann dann vorzugsweise das Batteriemodul 41 mit der zweitniedrigsten Batteriemodulspannung Un-i sein.
Als Nächstes wird der Zwischenkreiskondensator 80 wieder entladen. Dabei fließt der Strom in das Batteriemodul 41 mit der niedrigsten
1 2
Batteriemodulspannung Un. Die Energie W =—■ C■ Uc wird in dieses Batteriemodul 41 eingespeist.
Natürlich kann die Aufladung des Zwischenkreiskondensators 80 nicht nur aus dem Batteriemodul 30 mit der höchsten Batteriemodulspannung Ui, sondern auch mittels der Umladevorrichtung 140 aus beliebigen anderen Batteriemodulen erfolgen.
Mittels der Umladevorrichtung 140 kann auch die im Zwischenkreiskondensator 80 zwischengespeicherte Energie zu beliebigen Anteilen in beliebige
Batteriemodule zurückgespeichert werden.
Die Spannung, auf die der Zwischenkreiskondensator 80 mittels der
Umladevorrichtung 140 aufgeladen wird, kann im Bereich 0 - (n-1 ) Un gewählt werden.
Beim Aufladen sind dann entsprechend viele Batteriemodule beteiligt. Beim Entladen wird dann ebenfalls wieder die gleiche Anzahl an Batteriemodulen wie beim Aufladen benötigt, in die die Energie eingespeichert wird, um den Strom auf den gewünschten Wert regeln zu können. Es wird bevorzugt, nicht mehr als die Hälfte der Batteriemodule zum Laden zu verwenden. Denn erfindungsgemäß wird zunächst Energie aus einem Batteriemodul in den
Zwischenkreiskondensator 80 übertragen und dann Energie aus dem
Zwischenkreiskondensator 80 wieder in dasselbe Batteriemodul
zurückübertragen.
Der Vorgang wurde hier zur besseren Veranschaulichung unter idealisierten Voraussetzungen ohne Verluste ablaufend dargestellt. In einer praktischen Ausführung sind die Bauelemente, insbesondere die Halbleiterbauelemente, die als Schalter in den Koppeleinrichtungen der Batteriemodule30, 31 , 40, 41 eingesetzt werden, als auch die Zwischenkreisspule des Zwischenkreises 70 und der Zwischenkreiskondensator 80 jedoch verlustbehaftet. Somit wird nicht die gesamte aus einem Batteriemodul entnommene Energie wieder in die
Batteriemodule eingespeichert.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Ausgleichen von Ladungsdifferenzen zwischen den
Batteriemodulen (30, 31 , 40, 41 ) eines in einem Antriebssystem (10) eingesetzten Batteriesystems (20) mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung während des Stillstandes des Antriebssystems (10), wobei das
Batteriesystem (20) mittels eines Zwischenkreises (70) mit mindestens einem Zwischenkreiskondensator (80) an einem Umrichter (100) des
Antriebssystems (10) elektrisch gekoppelt wird, der
Zwischenkreiskondensator (80) beim Vorliegen eines geladenen Zustandes entladen wird, Energie (W) aus mindestens einem ersten Batteriemodul (30, 31 ) entnommen wird, in dem Zwischenkreiskondensator (80) durch das Aufladen des Zwischenkreiskondensators (80) auf einer vordefinierten Zwischenkondensatorspannung (Uc) zwischengespeichert wird und die in dem Zwischenkreiskondensator (80) zwischengespeicherte Energie (W) in mindestens ein zweites Batteriemodul (40, 41 ) mit einem gegenüber dem ersten Ladezustand niedrigeren zweiten Ladezustand eingespeichert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Zwischenkreiskondensator (80) mittels eines auf einen gewünschten Wert geregelten Ladestroms auf die vordefinierte
Zwischenkreiskondensatorspannung Uc aufgeladen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkreiskondensator (80) auf eine vordefinierte
Zwischenkreiskondensatorspannung (Uc) aufgeladen wird, die kleiner als die von mindestens einem zweiten Batteriemodul (40, 41 ) oder von mehreren der zweiten Batteriemodule (40, 41 ) generierte Batteriemodulspannung, und die Einspeicherung der in dem Zwischenkreiskondensator (80)
zwischengespeicherten Energie (W) in das mindestens eine zweite
Batteriemodul (40, 41 ) durch Entladen des Zwischenkreiskondensators (80), insbesondere mittels eines auf einen gewünschten Wert geregelten
Entladestroms durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die in dem Zwischenkreiskondensator (80) zwischengespeicherte Energie (W) zu beliebigen Anteilen aus beliebigen ersten Batteriemodulen (30, 31 ) entnommen wird und/oder zu beliebigen Anteilen in beliebige zweite Batteriemodule (40, 41 ) eingespeichert wird. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass als Batteriesystem (20) ein Li-Ionen-Batteriesystem eingesetzt wird.
Vorrichtung zum Ausgleichen von Ladungsdifferenzen zwischen den Batteriemodulen (30, 31 , 40, 41 ) eines in einem Antriebssystem (10) eingesetzten Batteriesystems (20) mit stufig einstellbarer Ausgangsspannung während des Stillstandes des Antriebssystems (10) mit einer
Entladevorrichtung zum Entladen mindestens eines
Zwischenkreiskondensators (80), der als Teil eines Zwischenkreises (70) ausgebildet ist, mittels dessen das Batteriesystem (20) an einem Umrichter (100) des Antriebssystems (10) elektrisch gekoppelt ist, und einer
Umladevorrichtung (140), die dazu ausgebildet ist, Energie aus mindestens einem ersten Batteriemodul (30, 31 ) mit einem ersten Ladezustand zu entnehmen, in dem Zwischenkreiskondensator (80) durch das Aufladen des Zwischenkreiskondensators (80) auf eine vordefinierte
Zwischenkreiskondensatorspannung (Uc) zwischenzuspeichern und die in dem Zwischenkreiskondensator (80) zwischengespeicherte Energie (W) in mindestens ein zweites Batteriemodul (40, 41 ) mit einem gegenüber dem ersten Ladezustand niedrigeren zweiten Ladezustand einzuspeichern.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Umladevorrichtung (140) weiter dazu ausgebildet ist, den
Zwischenkreiskondensator (80) mittels eines auf einen gewünschten Wert geregelten Ladestroms auf die vordefinierte
Zwischenkreiskondensatorspannung (Uc) aufzuladen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umladevorrichtung (140) dazu ausgebildet ist, den
Zwischenkreiskondensator (80) auf eine vordefinierte
Zwischenkreiskondensatorspannung (Uc) aufzuladen, die kleiner als die von dem mindestens einen zweiten Batteriemodul (40, 41 ) generierte
Batteriemodulspannung ist, und die Einspeicherung der in dem
Zwischenkreiskondensator (80) zwischengespeicherten Energie (W) in das mindestens eine zweite Batteriemodul (40, 41 ) durch Entladen des
Zwischenkreiskondensators (80), insbesondere mittels eines auf einen gewünschten Wert geregelten Entladestroms durchzuführen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umladevorrichtung (140) weiter dazu ausgebildet ist, die in dem Zwischenkreiskondensator (80) zwischengespeicherte Energie (W) zu beliebigen Anteilen aus beliebigen ersten Batteriemodulen (30, 31 ) zu entnehmen und/oder zu beliebigen Anteilen in beliebige zweite
Batteriemodule (40, 41 ) einzuspeichern.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem (20) ein Li-Ionen-Batteriesystem ist.
1 1 . Antriebssystem (10) mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10.
12. Kraftfahrzeug mit einem Antriebssystem (10) nach Anspruch 1 1.
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