WO2016134487A1

WO2016134487A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung und überwachung von batterien

Info

Publication number: WO2016134487A1
Application number: PCT/CH2015/000023
Authority: WO
Inventors: Jörn MAZENAUER
Original assignee: Wetrok Ag
Priority date: 2015-02-23
Filing date: 2015-02-23
Publication date: 2016-09-01

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und Überwachung des Ladezustands von zwei oder mehr Batterien (2), welche durch eine elektrische Parallelschaltung miteinander zu einer Batteriegruppe (10) verbunden sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: A) Ermitteln des Ladezustands jeder Batterie (2) der Batteriegruppe (10) und des Stromzuflusses oder -abflusses an jeder Batterie (2) mittels je einer individuellen Kontrollvorrichtung (4); B) Erfassen, ob eine oder mehrere Batterien (2) von der Batteriegruppe (10) entfernt oder hinzugefügt wurden durch eine übergeordnete Kontrollvorrichtung (5), welche elektrisch mit allen individuellen Kontrollvorrichtungen (4) verbunden ist; C) Ausgleichen der Ladezustände der Batterien (2) in der Batteriegruppe (10), durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5), wenn eine oder mehrere Batterien (2) zur Batteriegruppe hinzugefügt wurden; wobei der Ausgleichsvorgang durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5) gesteuert wird und folgende Teilschritte umfasst: C1) Übermitteln der unter Schritt A) ermittelten Ladezustände und des Stromzuflusses oder -abflusses; C2) Vergleichen des Stromzuflusses oder -abflusses an jeder neu hinzugefügten Batterie (2) mit der zulässigen Ladestromstärke, respektive Entladestromstärke der Batterie (2); und C3) Hinzu- oder Abschalten einer oder mehrerer Batterien (2) der Batteriegruppe (10).

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und Überwachung von Batterien

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung und Überwachung des Ladezustands von zwei oder mehr Batterien, welche durch eine elektrische Parallelschaltung miteinander zu einer Batteriegruppe verbunden sind, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zur Steuerung und Überwachung des Ladezustands von zwei oder mehr Batterien, welche durch eine elektrische Parallelschaltung miteinander zu einer Batteriegruppe verbunden sind, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 14.

Wiederaufladbare Batterie- oder Akkumulatorsysteme, wie sie z.B. bei Elektrofahrzeugen eingesetzt werden, umfassen üblicherweise mehrere Batterien oder Akkumulatorzellen, welche zusammengeschaltet und mittels eines Batteriemanagementsystems (BMS) überwacht und kontrolliert werden. Solche Batteriemanagementsysteme umfassen häufig eine individuelle Kontrollelektronik (Slave) an jeder Batterie der Batteriegruppe und eine übergeordnete Kontrollelektronik (Master), welche z.B. über ein digitales BUS-System mit jeder individuellen Kontrollelektronik (Slave) verbunden ist. Die individuelle Kontrollelektronik (Slave) führt üblicherweise Schutzfunktionen und Kapazitätsberechnungen für die zugeordnete Batterie aus. Der Master kann mit einem Target System, z.B. einem externen Computer oder Mikrocomputer verbunden werden, um Informationen über das Batteriesystem abzufragen. Diese Informationen beinhalten SOC, Strom, Spannung, Temperatur, Batterie Status, Fehlermeldungen etc.

Ein Batteriemanagementsystem und ein durch dieses steuerbares Batteriesystem sind aus dem Dokument GB 2 494 187 LAVENDER bekannt. Dieses bekannte Batteriemanagementsystem ist zur Steuerung und Überwachung eines Batteriesystems geeignet, wobei die einzelnen Batterien mittels Steckverbindungen aneinandergekoppelt sind. Jede Batterie verfügt über eine individuelle Kontrollelektronik (control unit), die als„Master" oder als„Slave" schaltbar ist. Ein Funktionsprinzip dieses bekannten Batteriemanagementsystems besteht darin, dass eine Batterie der Batteriegruppe durch die individuelle Kontrollelektronik als „Master", d.h. als übergeordnete Kontrollelektronik geschaltet wird, während die individuelle Kontrollelektronik jeder anderen Batterie der Batteriegruppe als „Slave" fungiert. Der

BESTÄTIGUNGSKOPIE „Master" ist dazu geeignet programmiert, Batterien der Batteriegruppe ein- und auszuschalten, z.B. in Abhängigkeit vom Ladungszustand der einzelnen Batterien. Die Zahl der Batterien, die miteinander verbindbar sind, ist nicht limitiert. Nachteilig an diesem bekannten Batteriesystem ist, dass einzelne nicht endständig an der Batteriegruppe angeordnete Batterien (Module) nur mit grossem Aufwand aus- und eingebaut werden können. Wenn einzelne Module (Batterien) ausgetauscht werden sollen, müssen die Module der Batteriegruppe alle den gleichen Ladezustand (SOC) haben, um übergrosse Ausgleichströme zu verhindern. Die Ausgleichströme können zwar auch limitiert werden, was aber zu einem grossen Schaltungsaufwand und Wärmeverlust führt.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung und Überwachung von zwei oder mehr zu einer Batteriegruppe zusammengeschalteten Batterien zur Verfügung zu stellen, welche es ermöglichen, einzelne Batterien unabhängig von deren Ladezustand oder des Ladezustands der gesamten Batteriegruppe aus der Batteriegruppe zu entfernen oder hinzuzufügen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem Verfahren zur Steuerung und Überwachung des Ladezustands von zwei oder mehr Batterien, welche durch eine elektrische Parallelschaltung miteinander zu einer Batteriegruppe verbunden sind, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, sowie mit einer Vorrichtung zur Steuerung und Überwachung des Ladezustands von zwei oder mehr Batterien, welche durch eine elektrische Parallelschaltung miteinander zu einer Batteriegruppe verbunden sind, welche die Merkmale des Anspruchs 14 aufweist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass dank des erfindungsgemässen Verfahrens:

- jede einzelne Batterie einer Batteriegruppe unabhängig von ihrem Ladezustand und unabhängig vom Ladezustand der Batteriegruppe ausgetauscht werden kann;

- durch hinzu- und wegschalten von einzelnen Batterien der Ladezustand einer neu eingesetzten Batterie, aufgrund des Stromflusses zwischen den einzelnen Batterien, welcher sich durch die Parallelschaltung automatisch einstellt, automatisch an den Ladezustand der anderen Batterien in der Batteriegruppe angepasst werden kann. Die Steuerung dieser Ausnivellierung übernimmt der Master. Die Slaves übernehmen die Strommessung, führen die Abschaltung der Batterie aus und melden das Ein- bzw. Ausstecken einer Batterie;

- die Batterien der Batteriegruppe in einer Parallelschaltung miteinander verbunden werden können, um die verfügbare Gesamtkapazität der Batteriegruppe zu erhöhen oder zu verringern;

- durch die Überwachung des Stroms und des Ladezustands der Batteriegruppe oder des Ladezustands jeder einzelnen Batterie durch den Master annähernd die gesamte Batteriekapazität jeder Batterie genutzt werden kann; und

- aufgrund der kontinuierlichen Überwachungsfunktion durch den Master Überlasten an den Batterien vermieden werden können. Gegen Ende des Ladeoder Endladevorgangs der ganzen Batteriegruppe kann es vorkommen, dass durch Asymmetrie einzelne Batterien früher entladen bzw. geladen sind. Diese Batterien müssen dann frühzeitig vom System getrennt werden. Dies würde sonst zu Überlast an den verbleibenden Batterien führen.

Die übergeordnete Kontrollvorrichtung (Master) übernimmt grundsätzlich alle Entscheidungen und kontrolliert den Ausnivellierungsvorgang der Ladezustände der Batterien in der Batteriegruppe. Die individuellen Kontrollvorrichtungen (Slaves) liefern nur die Werte (Ladezustand, Strom, etc.) und führen die Abschaltungen der jeweiligen Batterien aus.

Der Master umfasst einen Mikrokontroller. Die darin laufende Software beinhaltet den Algorithmus, welcher aufgrund der von den Slaves gelieferten Werte die Nivellierungen steuert. Der Algorithmus wird im nachfolgenden beschrieben und wird kontinuierlich ausgeführt. Die Kennwerte für den zulässigen Lade- und Entladestrom und die Entladeuntergrenze sind von der Kapazität der Batterien und von den eingesetzten individuellen Kontrollvorrichtungen (Slaves) abhängig.

Definitionen von in der gesamten Beschreibung häufig verwendeten Begriffen:

Batteriekapazität: Die Batteriekapazität beschreibt die Menge der elektrischen Ladung, welche einer vollständig geladenen Batterie bei konstanter Entladestromstärke entnehmbar ist. Die Batteriekapazität wird üblicherweise für eine festgelegte Entladespannung und in Amperestunden (Ah) angegeben. [Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 21. Auflage, Springer 2005, Seite V 59]. Die Nennkapazität einer Batterie ist die Kapazität, welche vom Hersteller angegeben wird und unter Laborbedingungen ermittelt wurde. Die Batteriekapazität kann jedoch aufgrund von Fertigungstoleranzen und äusseren Einflüssen (Temperatur, Alterung etc.) von der Nennkapazität abweichen.

Ladezustand (SOC = State of Charge): Der Ladezustand einer Batterie wird üblicherweise in Prozentwerten angegeben, wobei 100% eine vollständig geladene Batterie repräsentieren. Der Ladezustand kann durch einen Algorithmus basierend auf Spannungsmessung, Stromintegration, Temperaturmessung und Referenzwerten ermittelt werden. Dieser Algorithmus wird üblicherweise in einen integrierten Schaltkreis des Batteriemanagementsystems implementiert und kann von Hersteller zu Hersteller variieren.

System SOC: Ladezustand der Batteriegruppe. Aufgrund des Stromflusses zwischen den einzelnen Batterien, welcher sich durch die Parallelschaltung automatisch einstellt, wird der Ladezustand der Batterien in der Batteriegruppe ausgeglichen. Die Steuerung dieser Ausnivellierung übernimmt der Master. Der Ladezustand der Batteriegruppe wird auch angepasst, wenn gegen Ende des Lade- und Endladevorgangs der ganzen Batteriegruppe durch Asymmetrie einzelne Batterien früher entladen bzw. geladen sind. Diese Batterien werden dann vom System getrennt, um Überlast an den verbleibenden Batterien zu vermeiden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können wie folgt kommentiert werden:

In einer speziellen Ausführungsform wird der Ladezustand einer Batterie basierend auf Spannungsmessung, Stromintegration, Temperaturmessung und Referenzwerten der Batterie ermittelt.

In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem Schritt des Hinzuoder Abschaltens einer oder mehrerer Batterien der Batteriegruppe die zusätzlichen Teilschritte, wenn alle bereits vor dem Hinzufügen der Batterie in der Batteriegruppe vorhandenen Batterien abgeschaltet wurden: - Speichern des Ladezustands der Batteriegruppe durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung;

- Zuschalten eines Ladegerätes und Aufladen der hinzugefügten Batterie bis der Ladezustand der hinzugefügten Batterie gleich dem gespeicherten Ladezustand der Batteriegruppe ist; und

- Hinzuschalten der abgeschalteten Batterien, wenn der Ladezustand der hinzugefügten Batterie gleich dem gespeicherten Ladezustand der Batteriegruppe ist.

In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem Schritt des Hinzuoder Abschaltens einer oder mehrerer Batterien der Batteriegruppe die zusätzlichen Teilschritte, wenn alle bereits vor dem Hinzufügen der Batterie in der Batteriegruppe vorhandenen Batterien abgeschaltet wurden:

- Speichern des Ladezustands der Batteriegruppe durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung;

- Zuschalten einer Last und Entladen der hinzugefügten Batterie bis der Ladezustand der hinzugefügten Batterie gleich dem gespeicherten Ladezustand der Batteriegruppe ist; und

In einer weiteren Ausführungsform wird der Ladezustand der Batteriegruppe durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung durch Mittelwertbildung der durch die jeweiligen individuellen Kontrollvorrichtungen ermittelten Ladezustände der Batterien der Batteriegruppe berechnet.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren vor dem Schritt des Erfassens, ob eine oder mehrere Batterien von der Batteriegruppe entfernt oder hinzugefügt wurden, den zusätzlichen Schritt:

Hinzufügen oder Entfernen einer Batterie zur Batteriegruppe. In wiederum einer weiteren Ausführungsform wird die Messung der Stromzuflusses oder -abflusses an jeder Batterie durch die individuelle Kontrollvorrichtung ausgeführt.

In einer anderen Ausführungsform wird das Hinzu- oder Abschalten einer Batterie zur Batteriegruppe nach Erhalt eines Steuersignals von der übergeordneten Kontrollvorrichtung durch die individuelle Kontrollvorrichtung der hinzu- oder abzuschaltenden Batterie ausgeführt.

In einer anderen Ausführungsform wird das Hinzufügen oder Entfernen einer Batterie von der individuellen Kontrollvorrichtung erfasst und an die übergeordnete Kontrollvorrichtung gemeldet.

In wiederum einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren den zusätzlichen Schritt:

Abschalten einer oder mehrerer Batterien durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung, wenn der Ladezustand dieser einen oder mehreren Batterien unter einen minimalen Ladezustand fällt.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren die zusätzlichen Schritte:

- Vergleichen des Stromzuflusses oder -abflusses an den in der Batteriegruppe verbleibenden Batterien mit der zulässigen Ladestromstärke, respektive Entladestromstärke der Batterien; und

- Hinzu- oder Wegschalten derjenigen Batterien, deren Stromzufluss oder -abfluss die zulässige Ladestromstärke, respektive Entladestromstärke übersteigt.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren den zusätzlichen Schritt:

Abschalten einer oder mehrerer Batterien durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung, wenn der Ladezustand dieser einen oder mehreren Batterien über einen maximalen Ladezustand steigt.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren die zusätzlichen Schritte:

- Vergleichen des Stromzuflusses oder -abflusses an den in der Batteriegruppe verbleibenden Batterien mit der zulässigen Ladestromstärke, respektive Entladestromstärke der Batterien; und - Hinzu- oder Wegschalten derjenigen Batterien, deren Stromzufluss oder -abfluss die zulässige Ladestromstärke, respektive Entladestromstärke übersteigt.

Um annähernd die gesamte Batteriekapazität der einzelnen Batterien zu nutzen, wird der Strom und Ladezustand jeder einzelnen Batterie durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung (Master) überwacht. Gegen Ende des Lade- und Endladevorgangs des ganzen Systems kann es vorkommen, dass durch Asymmetrie einzelne Batterien früher entladen bzw. geladen sind. Diese Batterien müssen dann frühzeitig vom System getrennt werden. Dies kann zu Überlast an den verbleibenden Batterien führen. Die Stromüberwachung verhindert dies. Diese Verfahrensschritte werden analog mit mehreren Batterien und beim Laden angewendet. Die Überwachungsfunktion wird durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung (Master) kontinuierlich ausgeführt.

In einer speziellen Ausführungsform der Vorrichtung sind die elektronischen Schnittstellen der zwei oder mehr Anschlussvorrichtungen an der Montageplatte über einen Datenbus miteinander verbunden. Unter Datenbus wird eine Datensammelleitung zur Datenübertragung zwischen mehreren elektronischen Komponenten über einen gemeinsamen Übertragungsweg verstanden.

In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die übergeordnete Kontrollvorrichtung eine elektronische Schnittstelle, welche mit dem Datenbus verbunden oder verbindbar ist.

In einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung ist die übergeordnete Kontrollvorrichtung an der Montageplatte angeordnet. Alternativ kann die übergeordnete Kontrollvorrichtung auch an einer zusätzlichen Platte angeordnet sein.

In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung sind die Anschlussvorrichtungen der Montageplatte und die Anschlussvorrichtungen an den Batterien als komplementäre Steckverbindungen ausgebildet.

In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung sind die Anschlussverbindungen der Montageplatte als zu einer Plattenebene der Montageplatte senkrecht mit den Anschlussvorrichtungen der Batterien verbindbare Steckverbinder ausgebildet. In wiederum einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung sind die Anschlussverbindungen der Batterien als zu einer Grundfläche der Batterien senkrecht verbindbare Steckverbinder ausgebildet.

In einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung umfasst jede individuelle Kontrollvorrichtung eine Schaltvorrichtung, mittels welcher die zugehörige Batterie elektrisch von der Batteriegruppe abschaltbar ist.

In einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die übergeordnete Kontrollvorrichtung einen Microcontroller.

In wiederum einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die übergeordnete Kontrollvorrichtung zusätzlich eine elektronische Schnittstelle, vorzugsweise eine RS 485 oder CAN Schnittstelle.

In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung umfasst jede Batterie einen zusätzlichen Schaltkontakt und die übergeordnete Kontrollvorrichtung ist über eine zusätzliche elektrische Verbindungsleitung mit diesen Schaltkontakten verbunden. Damit ist der Vorteil erreichbar, dass die übergeordnete Kontrollvorrichtung über diese zusätzliche Verbindungsleitung erkennt, wenn eine Batterie zur Batteriegruppe hinzugefügt oder von dieser entfernt wird.

In wiederum einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist die zusätzliche elektrische Verbindungsleitung in den Datenbus integriert.

Bevorzugt wird die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.

Es zeigen; Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;

Fig. 2 ein Fliessbild mit Verfahrensschritten für das Austauschen von Batterien in einer Batteriegruppe gemäss einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens;

Fig. 3 ein Fliessbild mit Verfahrensschritten für das Abschalten von Batterien in einer Batteriegruppe während des Entladens der Batteriegruppe gemäss einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch die Batteriegruppe mit einer ontageplatte gemäss einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Batterie gemäss Fig. 5; und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 5 dargestellten Batteriegruppe mit Montageplatte.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 dargestellt, welche zur Steuerung und Überwachung des Ladezustands von mehreren durch eine elektrische Parallelschaltung miteinander zu einer Batteriegruppe 10 verbunden Batterien 2 geeignet ist und im Wesentlichen eine übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 (Master) und für jede Batterie 2 eine individuelle Kontrollvorrichtung 4 (Slave) umfasst. Dabei ist jede individuelle Kontrollvorrichtung 4 mit einer Batterie 2 elektrisch verbunden und zur Datenübertragung über einen Datenbus 15 (Binary Unit System) mit der übergeordneten Kontrollvorrichtung 5 verbunden. Die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 und die individuellen Kontrollvorrichtungen 4 bilden ein Batteriemanagementsystem (BMS) für die Batteriegruppe 10. Die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 umfasst eine Microcontroller 11 (Master Control Unit), eine Schnittstelle 12, z.B. eine RS 485 oder CAN Schnittstelle, welche eine Datenübertragung an eine Datenverarbeitungsanlage (Target System) ermöglicht, eine Schaltvorrichtung 13, mittels welcher eine Last 9, z.B. eine Antriebseinheit für eine Bodenreinigungsmaschine an die Batteriegruppe 10 zugeschaltet oder davon abgeschaltet werden kann, und eine Steuerleitung 14, mittels welcher ein Ladegerät 8 an die Batteriegruppe 10 zugeschaltet oder davon abgeschaltet werden kann. Die Datenübertragung von der übergeordneten Kontrollvorrichtung 5 an eine Datenverarbeitungsanlage dient im Wesentlichen dazu, Daten betreffend den Ladezustand (SOC) der Batteriegruppe 10 und/oder der einzelnen Batterien 2, Stromstärke, Spannung, Temperatur, Batteriestatus und/oder Fehlermeldungen zu übermitteln. Die Batteriegruppe 10 umfasst mindestens eine Batterie 2, umfasst jedoch vorzugsweise mehrere Batterien 2, beispielhaft sind acht Batterien 2 dargestellt. Jede einzelne Batterie 2 kann unabhängig von ihrem Ladezustand (SOC) ausgetauscht werden, und zwar unabhängig vom Ladezustand der ganzen Batteriegruppe 10. Die Batterien 2 sind in der Parallelkonfiguration angeordnet und auf einer Montageplatte 3 montiert (Fig. 5 und 7), welche elektrische Anschlussvorrichtungen 6 umfasst, die in einer elektrischen Parallelschaltung angeordnet sind und wovon jede Anschlussvorrichtung 6 zur Verbindung mit je einer Anschlussvorrichtung 7 einer Batterie 2 ausgebildet ist.

Eine Ausführungsform der Montageplatte 3 für acht Batterien 2 ist in den Fig. 5 - 7 dargestellt. Die Montageplatte 3 umfasst beispielhaft und nicht einschränkend acht elektrische Anschlussvorrichtungen 6, welche in einer elektrischen Parallelschaltung angeordnet sind und wovon jede Anschlussvorrichtung 6 zur Verbindung mit je einer elektrischen Anschlussvorrichtung 7 einer Batterie 2 ausgebildet ist. Die Anschlussvorrichtungen 6 sind als senkrecht zur Plattenebene stehende Steckverbindungen ausgebildet, so dass die einzelnen Batterien 2 einfach durch Ein- oder Ausstecken montiert oder demontiert werden können. Dabei umfassen die Anschlussvorrichtungen 7 der Batterien 2 je einen zweipoligen elektrischen Anschluss 20a, 20b für eine Stromabgabe oder zufuhr und eine elektronische Schnittstelle 21 für die individuelle Kontrollvorrichtung 4. Die Montageplatte 3 umfasst einen zweipoligen elektrischen Anschluss 24a, 24b für eine Stromabgabe oder -zufuhr, beispielsweise für den Anschluss an ein Ladegerät 8 oder eine Last 9 (Fig. 1) und acht elektrisch miteinander verbundene Anschlussvorrichtungen 6, wobei jede Anschlussvorrichtung 6 einen zweipoligen elektrischen Anschluss 22a, 22b und eine elektronische Schnittstelle 23 aufweist. Dabei sind die elektrischen Anschlüsse 24a, 24b für die Stromabgabe oder -zufuhr an der Montageplatte 3 und die zweipoligen elektrischen Anschlüsse 22a, 22b der Anschlussvorrichtungen 6 an der Montageplatte 3 zu einer elektrischen Parallelschaltung verbunden. Ferner sind die elektrischen Anschlüsse 22a, 22b und die elektronischen Schnittstellen 23 der Anschlussvorrichtungen 6 der Montageplatte 3 mit den elektrischen Anschlüssen 20a, 20b und den elektronischen Schnittstellen 21 der Anschlussvorrichtungen 7der Batterien 2 verbindbar. Die elektronischen Schnittstellen 23 der acht Anschlussvorrichtungen 6 an der Montageplatte 3 sind über einen Datenbus 15 miteinander verbunden. Die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 umfasst ebenfalls eine elektronische Schnittstelle 25, welche mit dem Datenbus 15 verbunden oder verbindbar ist. Die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 kann an der Montageplatte 3 selbst oder alternativ an einer zusätzlichen Patte (nicht gezeichnet) angeordnet sein. Die Anschlussvorrichtungen 6 der Montageplatte 3 und die Anschlussvorrichtungen 7 an den Batterien 2 sind als komplementäre Steckverbindungen ausgebildet, wobei die Anschlussverbindungen 6 der Montageplatte 3 als zu einer Plattenebene der Montageplatte 3 senkrecht mit den Anschlussvorrichtungen 7 der Batterien 2 verbindbare Steckverbinder und die Anschlussverbindungen 7 der Batterien 2 als zu einer Grundfläche der Batterien 2 senkrecht verbindbare Steckverbinder ausgebildet sind. Ferner umfasst jede individuelle Kontrollvorrichtung 4 eine Schaltvorrichtung, mittels welcher die zugehörige Batterie 2 elektrisch von der Batteriegruppe 10 abschaltbar ist.

An den Längsseiten der Montageplatte 3 sind Führungsschienen 18 (Fig. 5) angeordnet, in welche an den Unterseiten der Batterien 2 angeordnete und zu den Führungsschienen 18 korrespondierende Vorsprünge 19 (Fig. 6) eingefügt werden können, um eine mechanische Verbindung zwischen den Batterien 2 und der Montageplatte 3 zu bilden. An den Verbindungen zwischen den Vorsprüngen 19 und den Führungsschienen 18 und/oder an den elektrischen Anschlussvorrichtungen_6, 7 können zusätzlich Verriegelungsmechanismen, z.B. Schnappverbindungen, Bajonettverschlüsse oder Schraubverbindungen (nicht gezeichnet) angeordnet sein. In den Fig. 2 und 3 sind die Verfahrensschritte einer Ausführungsform des erfindungsgennässen Verfahrens zur Steuerung und Überwachung eine Batteriegruppe 10 dargestellt, wobei in Fig. 2 speziell die Verfahrensschritte für das Austauschen von Batterien 2 der Batteriegruppe 10 und in Fig. 3 speziell die Verfahrensschritte für das Abschalten von Batterien 2 in einer Batteriegruppe 10 während des Entladens der Batteriegruppe 10, wenn der Ladezustand einer oder mehrerer Batterien 2 unter einen minimalen Ladezustand fällt.

Wenn eine Batterie 2 der Batteriegruppe 10 ausgetauscht werden soll, ist es vorteilhaft, wenn alle Batterien 2 der Batte egruppe 10 den gleichen Ladezustand aufweisen, um übergrosse Ausgleichsströme zwischen den einzelnen Batterien 2 zu verhindern. Fig. 2 zeigt die gemäss einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgennässen Verfahrens auszuführenden Schritte, wenn eine Batterie 2 zur Batteriegruppe 10 hinzugefügt wird. Der Ladezustand der neu eingesetzten Batterie 2 wird automatisch an den Ladezustand der Batteriegruppe 10 angepasst. Dies erfolgt aufgrund des Stromflusses zwischen den einzelnen Batterien 2, welcher sich durch die Parallelschaltung automatisch einstellt, wobei bei Bedarf einzelne Batterien 2 hinzu- und weggeschaltet werden können. Die Überwachung dieser Ausnivellierung übernimmt die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 (Master).

Die individuellen Kontrollvorrichtungen 4 (Slaves) übernehmen die Strommessung und die Berechnung des Ladezustands der zugeordneten Batterie 2, führen die Abschaltung der zugeordneten Batterie 2 aus und melden das Ein- bzw. Ausstecken einer Batterie 2 an die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5. Wenn eine Batterie 2 zur Batteriegruppe 10 hinzugefügt wird, wird dies von der übergeordneten Kontrollvorrichtung 5 (Master) entweder über den Datenbus 15 (Fig. 1 ) oder über einen zusätzlichen Schaltkontakt 16 an der elektrischen Anschlussvorrichtung 7 jeder Batterie 2 (Fig. 3) automatisch erkannt. Bei eingeschaltetem Batteriemanagementsystem (BMS) wird die Batteriegruppe 10 durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 kontinuierlich überwacht, wobei der Ladezustand jeder Batterie 2 der Batteriegruppe 10 mittels der individuellen Kontrollvorrichtungen 4 und der Ladezustand (System SOC) der Batteriegruppe 10 mittels der übergeordneten Kontrollvorrichtung 5 ermittelt werden. Wenn eine oder mehrere Batterien 2 zur Batteriegruppe 10 hinzugefügt werden (Schritt 101) oder von der Batteriegruppe 10 entfernt werden, wird dies durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 (Master) erfasst und die Ladezustände der Batterien 2 in der Batteriegruppe 10 werden durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 (Master) ausgeglichen, wobei im Einzelnen die folgenden Schritte ausgeführt werden:

Vergleichen des Ladezustands einer zur Batteriegruppe 10 hinzugefügten Batterie 2 mit dem Ladezustand der Batteriegruppe 10 (Schritt 102). Der Ladezustand der neu hinzugefügten Batterie 2 wird aktiv durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 (Master) mit dem Ladezustand der Ladezustand der Batteriegruppe 10 verglichen, wobei der Ladezustand der neu hinzugefügten Batterie 2 durch die zugeordnete individuelle Kontrollvorrichtung 4 (Slave) bereitgestellt wird. Der Ladezustand der Batteriegruppe 10 wird durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 (Master) durch Mittelwertbildung der durch die jeweiligen individuellen Kontrollvorrichtungen 4 (Slaves) ermittelten Ladezustände der übrigen Batterien der Batteriegruppe 10 berechnet:

1. Wenn der Ladezustand der hinzugefügten Batterie 2 kleiner als der

Ladezustand der Batteriegruppe 10 ist:

Ermitteln des an die neu hinzugefügte Batterie 2 zumessenden Stroms mittels der individuellen Kontrollvorrichtung 4 und Vergleichen des an die neu hinzugefügte Batterie 2 zufliessenden Stroms mit der zulässigen Ladestromstärke mittels der übergeordneten Kontrollvorrichtung 5 (Schritt 103).

1.1 Wenn der der hinzugefügten Batterie 2 zufliessende Strom gleich oder kleiner als die zulässige Ladestromstärke ist, wird der Ladezustand der hinzugefügten Batterie 2 aufgrund der Parallelschaltung automatisch an den Ladezustand der Batteriegruppe 10 angepasst, wobei diese Ausnivellierung durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 überwacht wird (Schritt 104).

1.2 Wenn der der hinzugefügten Batterie 2 zufliessende Strom grösser als die zulässige Ladestromstärke ist, werden - gesteuert durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 - die folgenden Teilschritte ausgeführt: i) Abschalten und Hinzuschalten einer oder mehrerer Batterien (2) der Batteriegruppe (10) bis der Ladezustand aller Batterien (2) in der Batteriegruppe (10) ausgeglichen ist; oder ii) wenn alle bereits vor dem Hinzufügen der Batterie 2 in der Batteriegruppe 0 vorhandenen Batterien 2 abgeschaltet wurden (Schritt 105), werden folgende Teilschritte ausgeführt:

- Speichern des Ladezustands der Batteriegruppe 10 durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5; und

- Zuschalten eines Ladegerätes 8 und Aufladen der hinzugefügten Batterie 2 bis der Ladezustand der hinzugefügten Batterie 2 gleich dem gespeicherten Ladezustand der Batteriegruppe 10 ist.

Wenn der Ladezustand der hinzugefügten Batterie 2 gleich dem gespeicherten Ladezustand der Batteriegruppe 10 ist (Schritt 106) werden die abgeschalteten Batterien 2 wieder hinzugeschaltet.

2. Wenn der Ladezustand der hinzugefügten Batterie 2 grösser als der Ladezustand der Batteriegruppe 10 ist:

Ermitteln des von der neu hinzugefügten Batterie 2 abfiiessenden Stroms mittels der individuellen Kontrollvorrichtung 4 und Vergleichen des von der neu hinzugefügten Batterie 2 abfiiessenden Stroms mit der zulässigen Entladestromstärke mittels der übergeordneten Kontrollvorrichtung 5 (Schritt 107).

2.1 Wenn der von der hinzugefügten Batterie 2 abf liessende Strom gleich oder kleiner als die zulässige Entladestromstärke ist, wird der Ladezustand der hinzugefügten Batterie 2 aufgrund der Parallelschaltung automatisch an den Ladezustand der Batteriegruppe 10 angepasst, wobei diese Ausnivellierung durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 überwacht wird (Schritt 108).

2.2 Wenn der von der hinzugefügten Batterie 2 abfliessende Strom grösser als die zulässige Entladestromstärke ist, werden - gesteuert durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 - die folgenden Teilschritte ausgeführt: i) Abschalten und Hinzuschalten einer oder mehrerer Batterien (2) der Batteriegruppe (10) bis der Ladezustand aller Batterien (2) in der Batteriegruppe (10) ausgeglichen ist; oder ii) wenn alle bereits vor dem Hinzufügen der Batterie 2 in der Batteriegruppe 10 vorhandenen Batterien 2 abgeschaltet wurden (Schritt 109), werden folgende Teilschritte ausgeführt:

- Zuschalten einer Last 9 und Entladen der hinzugefügten Batterie 2 bis der Ladezustand der hinzugefügten Batterie 2 gleich dem gespeicherten Ladezustand der Batteriegruppe 10 ist.

Wenn der Ladezustand der hinzugefügten Batterie 2 gleich dem gespeicherten Ladezustand der Batteriegruppe 10 ist (Schritt 110) werden die abgeschalteten Batterien 2 wieder hinzugeschaltet.

Um annähernd die gesamte Batteriekapazität jeder einzelnen Batterie 2 zu nutzen, wird der Strom und Ladezustand jeder einzelnen Batterie 2 durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 (Master) überwacht. Gegen Ende des Lade und Endladevorgangs der ganzen Batteriegruppe 10 kann es vorkommen, dass durch Asymmetrie einzelne Batterien 2 früher entladen bzw. geladen sind. Diese Batterien 2 müssen dann frühzeitig von der Batteriegruppe 10 (System) elektrisch getrennt werden. Dies kann zu Überlast an den weiterhin in der Batteriegruppe 10 angeschlossenen Batterien 2 führen. Die Stromüberwachung verhindert dies. Fig. 3 zeigt die Verfahrensschritte für das Abschalten von Batterien 2 in einer Batteriegruppe 10 während des Entladens der Batteriegruppe 10 (Schritt 200), wenn der Ladezustand einer oder mehrerer Batterien 2 unter einen minimalen Ladezustand fällt beispielhaft für drei Batterien 2. Dieses Verfahren wird analog für mehrere Batterien 2 und beim Laden der Batteriegruppe 10 angewendet. Die Überwachungsfunktion wird durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 (Master) kontinuierlich ausgeführt. Das Abschalten einer oder mehrerer Batterien 2, wenn der Ladezustand dieser einen oder mehreren Batterien 2 unter einen minimalen Ladezustand fällt umfasst im Wesentlichen die folgenden Schritte:

Vergleichen des Ladezustands jeder Batterie 2 der Batteriegruppe 10 mit dem minimalen Ladezustand, respektive der Entladeuntergrenze (Schritte 201a - 201c);

Wenn der Ladezustand einer Batterie 2 unter den minimalen Ladezustand fällt, werden die folgenden Schritte ausgeführt:

Abschalten der Batterien 2, deren Ladezustand unter den minimalen Ladezustand gefallen ist (Schritte 202a - 202c); und

Vergleichen des von den übrigen Batterien 2 abmessenden Stroms mit der zulässigen Entladestromstärke (Schritte 203a - 203f).

Wenn der von einer oder mehreren der übrigen Batterien 2 abfliessende Strom grösser als die zulässige Entladestromstärke ist, werden die oder diese Batterien 2 ebenfalls abgeschaltet (Schritte 204a - 204f). Wenn alle Batterien 2 der Batteriegruppe 10 abgeschaltet sind, ist der Entladevorgang der Batteriegruppe 10 beendet (Schritt 205).

In Fig. 4 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 dargestellt, welche sich von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform nur darin unterscheidet, dass jede Batterie 2 einen zusätzlichen Schaltkontakt 16 umfasst und die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 über eine zusätzliche elektrische Verbindungsleitung 17 mit diesen Schaltkontakten 16 der Batterien 2 der Batteriegruppe 10 verbunden ist, so dass die übergeordnete Kontrollvorrichtung 5 über diese zusätzliche Verbindungsleitung 17 erkennen kann, wenn eine Batterie 2 zur Batteriegruppe 10 hinzugefügt oder von dieser entfernt wird. Die zusätzliche elektrische Verbindungsleitung 17 kann in den Datenbus 15 integriert sein oder als separate Verbindungsleitung ausgeführt sein. Obwohl wie oben beschrieben verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorliegen, sind diese so zu verstehen, dass die verschiedenen Merkmale sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination verwendet werden können.

Diese Erfindung ist daher nicht einfach auf die oben erwähnten, besonders bevorzugten Ausführungsformen beschränkt.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung und Überwachung des Ladezustands von zwei oder mehr Batterien (2), welche durch eine elektrische Parallelschaltung miteinander zu einer Batteriegruppe ( 0) verbunden sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

A) Ermitteln des Ladezustands jeder Batterie (2) der Batteriegruppe (10) und des Stromzuflusses oder -abflusses an jeder Batterie (2) mittels je einer individuellen Kontrollvorrichtung (4); gekennzeichnet, durch die weiteren Schritte

B) Erfassen, ob eine oder mehrere Batterien (2) von der Batteriegruppe (10) entfernt oder hinzugefügt wurden durch eine übergeordnete Kontrollvorrichtung (5), welche elektrisch mit allen individuellen Kontrollvorrichtungen (4) verbunden ist;

C) Ausgleichen der Ladezustände der Batterien (2) in der Batteriegruppe ( 0), durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5), wenn eine oder mehrere Batterien (2) zur Batteriegruppe hinzugefügt wurden; wobei der Ausgleichsvorgang durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5) gesteuert wird und folgende Teilschritte umfasst:

C1 ) Übermitteln des unter Schritt A) ermittelten Ladezustands jeder Batterie (2) der Batteriegruppe (10) und des Stromzuflusses oder -abflusses an jeder Batterie (2) durch die individuellen Kontrollvorrichtungen (4) an die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5);

C2) Vergleichen des Stromzuflusses oder -abflusses an jeder neu hinzugefügten Batterie (2) mit der zulässigen Ladestromstärke, respektive Entladestromstärke der Batterie (2); und

C3) Hinzu- oder Abschalten einer oder mehrerer Batterien (2) der Batteriegruppe (10), wenn der Stromzufluss oder -abfluss die zulässige Ladestromstärke, respektive Entladestromstärke der einen oder mehreren neu hinzugefügten Batterien (2) übersteigt, bis der Ladezustand aller Batterien (2) in der Batteriegruppe (10) ausgeglichen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand einer Batterie (2) basierend auf Spannungsmessung, Stromintegration, Temperaturmessung und Referenzwerten der Batterie (2) ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt C3) die zusätzlichen Teilschritte umfasst, wenn alle bereits vor dem Hinzufügen der Batterie (2) in der Batteriegruppe (10) vorhandenen Batterien (2) abgeschaltet wurden:

Speichern des Ladezustands der Batteriegruppe durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5);

Zuschalten eines Ladegerätes (8) und Aufladen der hinzugefügten Batterie (2) bis der Ladezustand der hinzugefügten Batterie (2) gleich dem gespeicherten Ladezustand der Batteriegruppe ist; und

Hinzuschalten der abgeschalteten Batterien (2), wenn der Ladezustand der hinzugefügten Batterie (2) gleich dem gespeicherten Ladezustand der Batteriegruppe ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt C3) die zusätzlichen Teilschritte umfasst, wenn alle bereits vor dem Hinzufügen der Batterie (2) in der Batteriegruppe (10) vorhandenen Batterien abgeschaltet wurden:

Speichern des Ladezustands der Batteriegruppe (10) durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5);

Zuschalten einer Last (9) und Entladen der hinzugefügten Batterie (2) bis der Ladezustand der hinzugefügten Batterie (2) gleich dem gespeicherten Ladezustand der Batteriegruppe ist; und

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand der Batteriegruppe (10) durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5) durch Mittelwertbildung der durch die jeweiligen individuellen Kontrollvorrichtungen (4) ermittelten Ladezustände der Batterien (2) der Batteriegruppe ( 0) berechnet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor Schritt B) den zusätzlichen Schritt umfasst:

Hinzufügen einer Batterie (2) zur Batteriegruppe.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Stromzuflusses oder -abflusses an jeder Batterie (2) durch die individuelle Kontrollvorrichtung (4) ausgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinzu- oder Abschalten einer Batterie (2) zur Batteriegruppe (10) nach Erhalt eines Steuersignals von der übergeordneten Kontrollvorrichtung (5) durch die individuelle Kontrollvorrichtung (4) der hinzu- oder abzuschaltenden Batterie (2) ausgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinzufügen oder Entfernen einer Batterie (2) von der individuellen Kontrolivorrichtung (4) erfasst und an die übergeordnete Kontrolivorrichtung (5) gemeldet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt:

Abschalten einer oder mehrerer Batterien (2) durch die übergeordnete Kontrolivorrichtung (5), wenn der Ladezustand dieser einen oder mehreren Batterien (2) unter einen minimalen Ladezustand fällt.

1 . Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die zusätzlichen Schritte:

Vergleichen des Stromzuflusses oder -abflusses an den in der Batteriegruppe (10) verbleibenden Batterien (2) mit der zulässigen Ladestromstärke, respektive Entladestromstärke der Batterien (2); und

Hinzu- oder Wegschalten derjenigen Batterien (2), deren Stromzufluss oder - abfluss die zulässige Ladestromstärke, respektive Entladestromstärke übersteigt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt: Abschalten einer oder mehrerer Batterien (2) durch die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5), wenn der Ladezustand dieser einen oder mehreren Batterien über einen maximalen Ladezustand steigt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die zusätzlichen Schritte:

14. Vorrichtung (1) zur Steuerung und Überwachung des Ladezustands von zwei oder mehr Batterien (2), welche durch eine elektrische Parallelschaltung miteinander zu einer Batteriegruppe (10) verbunden sind, wobei die Vorrichtung umfasst:

zwei oder mehr Batterien (2) mit je einer individuellen Kontrollvorrichtung (4) und je einer elektrischen Anschlussvorrichtung (7), wobei jede Anschlussvorrichtung (7) einen zweipoligen elektrischen Anschluss (20a, 20b) und eine elektronische Schnittstelle (21) für die individuelle Kontrollvorrichtung (4) umfasst; und

eine übergeordnete Kontrollvorrichtung (5), welche mit jeder der individuellen Kontrollvorrichtungen (4) der zwei oder mehr Batterien (2) elektrisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass

die Vorrichtung zusätzlich umfasst:

eine Montageplatte (3), welche einen zweipoligen elektrischen Anschluss (24a, 24b) für eine Stromabgabe oder -zufuhr und zwei oder mehr elektrisch miteinander verbundene Anschlussvorrichtungen (6) umfasst, wobei jede Anschlussvorrichtung (6) einen zweipoligen elektrischen Anschluss (22a, 22b) und eine elektronische Schnittstelle (23) aufweist; wobei

die elektrischen Anschlüsse (24a, 24b) für die Stromabgabe oder -zufuhr an der Montageplatte (3) und die zweipoligen elektrischen Anschlüsse (22a, 22b) der Anschlussvorrichtungen (6) an der Montageplatte (3) zu einer elektrischen Parallelschaltung verbunden sind; und wobei

die elektrischen Anschlüsse (22a, 22b) und die elektronischen Schnittstellen (23) der Anschlussvorrichtungen (6) der Montageplatte (3) mit den elektrischen Anschlüssen (20a, 20b) und den elektronischen Schnittstellen (21) der Anschlussvorrichtungen (7) der zwei oder mehr Batterien (2) verbindbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Schnittstellen (23) der zwei oder mehr Anschlussvorrichtungen (6) an der Montageplatte (3) über einen Datenbus (15) miteinander verbunden sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5) eine elektronische Schnittstelle (25) umfasst, welche mit dem Datenbus (15) verbunden oder verbindbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5) an der Montageplatte (3) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5) an einer zusätzlichen Platte angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussvorrichtungen (6) der Montageplatte (3) und die Anschlussvorrichtungen (7) an den Batterien (2) als komplementäre Steckverbindungen ausgebildet sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussverbindungen (6) der Montageplatte (3) als zu einer Plattenebene der Montageplatte (3) senkrecht mit den Anschlussvorrichtungen (7) der Batterien (2) verbindbare Steckverbinder ausgebildet sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussverbindungen (7) der Batterien (2) als zu einer Grundfläche der Batterien (2) senkrecht verbindbare Steckverbinder ausgebildet sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass jede individuelle Kontrollvorrichtung (4) eine Schaltvorrichtung umfasst, mittels welcher die zugehörige Batterie (2) elektrisch von der Batteriegruppe (10) abschaltbar ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5) einen Microcontroller (11) umfasst.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5) zusätzlich eine Schnittstelle (12) umfasst, vorzugsweise eine RS 485 oder CAN Schnittstelle.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass jede Batterie (2) einen zusätzlichen Schaltkontakt (16) umfasst und die übergeordnete Kontrollvorrichtung (5) über eine zusätzliche elektrische Verbindungsleitung (17) mit diesen Schaltkontakten (16) verbunden ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche elektrische Verbindungsleitung (17) in den Datenbus (15) integriert ist.

27. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 26 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13.