DE102012201602A1 - Method for adjusting flowing current of strand of battery used in battery system mounted in vehicle, involves actuating two battery modules with different clock frequencies of direct current (DC)/DC transducer - Google Patents

Method for adjusting flowing current of strand of battery used in battery system mounted in vehicle, involves actuating two battery modules with different clock frequencies of direct current (DC)/DC transducer Download PDF

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Abstract

The method involves arranging several battery modules (30) of a battery strand (20) in series. First and second battery modules arranged in series are decoupled by control of the battery strand. The first battery module is actuated by specific clock frequency of a DC/DC transducer while second battery module is actuated by clock frequency smaller than specific clock frequency. Independent claims are included for the following: (1) a control device for the battery system; (2) the battery system; and (3) a vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Steuereinrichtung zum Einstellen eines durch einen Batteriestrang fließenden Stromes. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zum Einstellen eines durch einen Batteriestrang fließenden Stromes, wobei der Batteriestrang mehrere in Reihe angeordnete Batteriemodule umfasst, wobei ein erstes Batteriemodul und zumindest ein zweites Batteriemodul der in Reihe angeordneten Batteriemodule derart ausgebildet sind, dass sie durch Ansteuerung dem Batteriestrang zugeschaltet oder von dem Batteriestrang entkoppelt werden können. Ferner betrifft die Erfindung ein Batteriesystem mit einer Batterie, insbesondere einer Lithium-Ionen-Batterie, wobei das Batteriesystem ausgebildet ist, den Gesamtstrom der Batterie einzustellen. Auch betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Batteriesystem.The present invention relates to a method and a corresponding control device for setting a current flowing through a battery string. In particular, the invention relates to a method and a control device for adjusting a current flowing through a battery string, wherein the battery string comprises a plurality of battery modules arranged in series, wherein a first battery module and at least a second battery module of the battery modules arranged in series are designed such that they by driving connected to the battery string or can be decoupled from the battery string. Furthermore, the invention relates to a battery system with a battery, in particular a lithium-ion battery, wherein the battery system is adapted to adjust the total current of the battery. The invention also relates to a vehicle with the battery system according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Es zeichnet sich ab, dass in der Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen, wie zum Beispiel bei Windkraftanlagen, in Fahrzeugen, wie zum Beispiel in Hybrid- und Elektrofahrzeugen, als auch im Verbraucherbereich (Consumer-Bereich), wie zum Beispiel bei Laptops und Mobiltelefonen, vermehrt neue Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden, an die sehr hohe Anforderungen bezüglich der Zuverlässigkeit, Sicherheit, Leistungsfähigkeit und Lebensdauer gestellt werden. Für solche Aufgaben sind insbesondere Batterien mit Lithium-Ionen-Technologie geeignet. Sie zeichnet unter anderem eine hohe Energiedichte und eine äußerst geringe Selbstentladung aus. It is becoming apparent that in the future, both in stationary applications, such as in wind turbines, in vehicles, such as in hybrid and electric vehicles, as well as in the consumer sector, such as laptops and mobile phones, Increasingly, new battery systems will be used which are subject to very high requirements in terms of reliability, safety, performance and service life. For such tasks in particular batteries with lithium-ion technology are suitable. Amongst other things, it distinguishes a high energy density and an extremely low self-discharge.

Für Anwendungen mit hohem Energiebedarf, wie zum Beispiel stationäre Energiespeicher, ist die Parallelschaltung mehrerer Batteriestränge notwendig. Bei ungleicher Spannung zwischen den Batteriesträngen entstehen elektrische Ausgleichsströme, die die Spannung zwischen den Batteriesträngen aneinander angleichen. For applications with high energy requirements, such as stationary energy storage, the parallel connection of multiple battery strings is necessary. Unequal voltage between battery strings results in electrical equalizing currents that equalize the voltage between battery strings.

Aus dem Dokument DE 10 2009 028 977 A1 ist ein Batteriesystem bekannt, das mindestens zwei DC/DC-Wandler und mindestens zwei Batteriemodule umfasst, wobei an jeweils einem ersten Eingang eines DC/DC-Wandlers ein Batteriemodul angeschlossen ist und wobei die mindestens zwei Batteriemodule über mindestens eine elektrische Verbindung miteinander verbunden sind zwecks Ladungsausgleichs zwischen den mindestens zwei Batteriemodulen. Ein Batteriemodul umfasst eine einzelne Batteriezelle oder eine Schaltung aus mehreren Batteriezellen. From the document DE 10 2009 028 977 A1 a battery system is known which comprises at least two DC / DC converters and at least two battery modules, wherein in each case a first input of a DC / DC converter, a battery module is connected and wherein the at least two battery modules are connected to each other via at least one electrical connection for the purpose Charge balance between the at least two battery modules. A battery module comprises a single battery cell or a circuit of multiple battery cells.

Die DC/DC-Wandler ermöglichen dabei, eingangsseitig eine Vielzahl von Batteriemodulen parallel und/oder in Reihe zu schalten. Ausgangsseitig werden die DC/DC-Wandler parallel oder in Reihe geschaltet und ermöglichen die Einstellung einer gewünschten Ausgangsspannung.The DC / DC converters make it possible on the input side to connect a multiplicity of battery modules in parallel and / or in series. On the output side, the DC / DC converters are connected in parallel or in series and allow the setting of a desired output voltage.

Bei ungleicher Spannung zwischen den Batteriemodulen fließen durch die elektrische Verbindung Ausgleichsströme, die die Spannung zwischen den Batteriemodulen aneinander angleichen. Bei gleicher Spannung aller Batteriemodule, das heißt im ausgeglichenen Ladungszustand, fließen hingegen keine Ausgleichsströme. Die elektrische Verbindung kann daher im Falle eines Ladungsaugleiches bestehen bleiben. With unequal voltage between the battery modules flow through the electrical connection equalizing currents that match the voltage between the battery modules together. At the same voltage of all battery modules, that is, in the balanced state of charge, on the other hand, no equalizing currents flow. The electrical connection can therefore remain in the case of a charge matching.

Die elektrische Verbindung zwischen den Batteriemodulen kann einen Widerstand umfassen oder als Kurzschluss ausgebildet sein. The electrical connection between the battery modules may comprise a resistor or be designed as a short circuit.

Da über die Lebensdauer eines Batteriesystems oder einer Batterie sich die Batteriezellen des Batteriesystems bzw. der Batterie unterschiedlich verhalten, kommt es bei solchen wie oben beschriebenen, insbesondere älteren, Batterien oder Batteriesystemen zu Ausgleichsströmen zwischen den einzelnen Batteriesträngen oder Batteriemodulen, die zusätzliche Verluste erzeugen und darüber hinaus die Batteriezellalterung noch zusätzlich beschleunigen.Since the battery cells of the battery system or of the battery behave differently over the life of a battery system or of a battery, compensation currents occur between the individual battery strings or battery modules as described above, in particular older batteries or battery systems, which generate additional losses and more In addition, accelerate the battery cell aging in addition.

Aus dem Stand der Technik sind ferner Batterien bekannt, deren Batteriestränge jeweils in einzelne Batteriemodule unterteilt sind. Dabei kann jedes Batteriemodul dem zugeordneten Batteriestrang zugeschaltet oder beispielsweise im Falle eines Defektes überbrückt werden. From the prior art batteries are also known, the battery strings are each divided into individual battery modules. In this case, each battery module can be connected to the associated battery string or, for example, be bridged in the event of a defect.

Eine solche aus dem Stand der Technik bekannte Batterie 10 ist in der 1 dargestellt. Die Batterie 10 umfasst mehrere parallel geschaltete Batteriestränge 20. Dabei umfasst jeder Batteriestrang 20 mehrere in Reihe schaltbare Batteriemodule 30, die jeweils dem zugeordneten Batteriestrang 20 zuschaltbar oder beispielsweise im Falle eines Defektes überbrückbar sind. Jedes Batteriemodul 30 umfasst dabei n Batteriezellen 40.Such known from the prior art battery 10 is in the 1 shown. The battery 10 includes several battery strings connected in parallel 20 , Each battery string includes 20 several series-connected battery modules 30 , each assigned to the battery string 20 switchable or bridged, for example, in the event of a defect. Every battery module 30 includes n battery cells 40 ,

Eine solche Betriebsstrategie hat allerdings den Nachteil, dass dadurch das Problem der Ausgleichsströme beim Umschalten aufgrund des dann entstehenden Spannungssprungs innerhalb eines Batteriestranges 20 noch zusätzlich verschärft wird.However, such an operating strategy has the disadvantage that thereby the problem of balancing currents when switching due to the resulting voltage jump within a battery string 20 is additionally aggravated.

Daher wird gemäß einer anderen Anmeldung des Erfinders eine Entkopplung der einzelnen von einer Batterie umfassten Batteriestränge voneinander über Induktivitäten vorgeschlagen. Eine solche Batterie 10 mit voneinander über Induktivitäten (L) 50 entkoppelten Batteriesträngen 20 ist in der 2 dargestellt. Dabei umfasst jeder Batteriestrang 20 mehrere in Reihe schaltbare Batteriemodule 30, die jeweils dem zugeordneten Batteriestrang 20 zuschaltbar oder beispielsweise im Falle eines Defektes überbrückbar sind. Jedes Batteriemodul 30 umfasst dabei n Batteriezellen 40. Bei der in der 2 dargestellten Batterie 10 wird mindestens ein Batteriemodul 30 in jedem Batteriestrang 20 so getaktet, dass im Mittel die gewünschte Ausgangsspannung für jeden Batteriestrang 20 eingestellt wird. Therefore, according to another application by the inventor, a decoupling of the individual battery strings included in a battery from each other via inductors is proposed. Such a battery 10 with each other via inductors (L) 50 decoupled battery strings 20 is in the 2 shown. Each battery string includes 20 several series-connected battery modules 30 , each assigned to the battery string 20 switchable or bridged, for example, in the event of a defect. Every battery module 30 includes n battery cells 40 , When in the 2 illustrated battery 10 will be at least one battery module 30 in every battery string 20 so clocked that on average the desired output voltage for each battery string 20 is set.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Einstellen eines durch einen Batteriestrang einer Batterie fließenden Stroms bereitgestellt. Dabei umfasst der Batteriestrang mehrere in Reihe angeordnete Batteriemodule, wobei ein erstes Batteriemodul und zumindest ein zweites Batteriemodul der in Reihe angeordneten Batteriemodule derart ausgebildet sind, dass sie durch Ansteuerung wahlweise dem Batteriestrang zugeschaltet oder von dem Batteriestrang entkoppelt werden können. Ferner wird das erste Batteriemodul mittels eines DC/DC-Wandlers mit einer Taktfrequenz angesteuert, die größer ist als eine Frequenz, mit der das zumindest eine zweite Batteriemodul angesteuert wird. According to the invention, a method is provided for adjusting a current flowing through a battery string of a battery. In this case, the battery string comprises a plurality of battery modules arranged in series, wherein a first battery module and at least one second battery module of the battery modules arranged in series are designed such that they can be selectively connected to the battery string or decoupled from the battery string by driving. Further, the first battery module is driven by means of a DC / DC converter with a clock frequency which is greater than a frequency with which the at least one second battery module is driven.

Erfindungsgemäß wird ferner eine Steuereinrichtung zum Einstellen eines durch einen Batteriestrang eines Batteriesystems fließenden Stromes bereitgestellt. Dabei weist das Batteriesystem mindestens einen DC/DC-Wandler und mindestens einen schaltbaren Batteriestrang, der mehrere in Reihe angeordnete Batteriemodule umfasst, auf. Ein erstes Batteriemodul und zumindest ein zweites Batteriemodul der in Reihe angeordneten Batteriemodule sind derart ausgebildet, dass sie durch Ansteuerung dem Batteriestrang zugeschaltet oder von dem Batteriestrang entkoppelt werden können. Ferner sind das Batteriesystem und/oder die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, das erste Batteriemodul mittels eines DC/DC-Wandlers mit einer Taktfrequenz anzusteuern, die größer ist als eine Frequenz, mit der das zumindest eine zweite Batteriemodul angesteuert wird. According to the invention, a control device is furthermore provided for adjusting a current flowing through a battery string of a battery system. In this case, the battery system has at least one DC / DC converter and at least one switchable battery string, which comprises a plurality of battery modules arranged in series. A first battery module and at least one second battery module of the battery modules arranged in series are designed such that they can be connected to the battery string by means of activation or decoupled from the battery string. Furthermore, the battery system and / or the control device are designed to control the first battery module by means of a DC / DC converter with a clock frequency which is greater than a frequency with which the at least one second battery module is driven.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Gesamtstrom einer Batterie, die mindestens zwei Batteriestränge aufweist, eingestellt werden. According to one embodiment of the invention, the total current of a battery having at least two battery strings can be adjusted.

So kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Gesamtstrom einer Batterie mit mindestens zwei Batteriesträngen, die jeweils mindestens zwei Batteriemodule umfassen, eingestellt werden. Dabei sind die mindestens zwei Batteriemodule in dem zugeordneten Batteriestrang in Reihe mit den anderen Batteriemodulen zuschaltbar und zum Entkoppeln aus dem zugeordneten Batteriestrang überbrückbar ausgebildet. Ein erstes Batteriemodul eines jeden Batteriestranges ist an einem Eingang eines dem entsprechenden Batteriestrang zugeordneten DC/DC-Wandlers angeschlossen, wobei die DC/DC-Wandler ausgangsseitig parallel geschaltet sind. Zum Einstellen des Gesamtstromes der Batterie werden die durch die Batteriestränge fließenden Ströme jeweils mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einstellen des durch einen Batteriestrang fließenden Stromes eingestellt. Thus, in the method according to the invention, the total current of a battery having at least two battery strings, each comprising at least two battery modules, can be adjusted. In this case, the at least two battery modules in the associated battery string can be connected in series with the other battery modules and formed bridgeable for decoupling from the associated battery string. A first battery module of each battery string is connected to an input of a corresponding battery string associated DC / DC converter, the DC / DC converter are connected in parallel on the output side. For adjusting the total current of the battery, the currents flowing through the battery strings are respectively adjusted by means of the method according to the invention for adjusting the current flowing through a battery string.

Ferner kann die erfindungsgemäße Steuereinrichtung zum Einstellen des Gesamtstromes einer Batterie mit mindestens zwei Batteriesträngen ausgebildet sein. Furthermore, the control device according to the invention can be designed to set the total current of a battery with at least two battery strings.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einstellen des durch einen Batteriestrang fließenden Stromes wird die Taktung des durch den Batteriestrang fließenden Stromes von nur einem einzigen Batteriemodul übernommen, welches über einen DC/DC-Wandler verfügt. In the method according to the invention for adjusting the current flowing through a battery string, the timing of the current flowing through the battery string is taken over by only a single battery module, which has a DC / DC converter.

Vorteilhafterweise ist es erfindungsgemäß nicht mehr notwendig, dass jedes der Batteriemodule auf eine relativ hohe Schaltfrequenz ausgelegt sein muss. Daher können Maßnahmen zur Schaltungsauslegung (Snubber) entfallen, bei denen eine ansonsten erforderliche Entwärmung durchgeführt wird. Dadurch können Kosten gespart werden. Advantageously, it is no longer necessary according to the invention for each of the battery modules to be designed for a relatively high switching frequency. Therefore, circuit design measures (snubbers) can be dispensed with where otherwise required cooling is performed. This can save costs.

Insbesondere für die anderen Batteriemodule des Batteriestranges hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass sie nur noch in zeitlich großen Abständen voneinander geschaltet werden müssen, wodurch sich die Schaltverluste in diesen Batteriemodulen erheblich reduzieren. Es kann somit ein wesentlicher Teil des Schaltungsaufwandes und des Aufwandes für die erforderliche Entwärmung eingespart werden.In particular, for the other battery modules of the battery string, the inventive method has the advantage that they only need to be switched from one another at time intervals, thereby significantly reducing the switching losses in these battery modules. It can thus be saved a significant part of the circuit complexity and the cost of the required heat dissipation.

Bevorzugterweise ist der erfindungsgemäße DC/DC-Wandler zumindest teilweise in dem erfindungsgemäßen ersten Batteriemodul implementiert oder ganz in dem ersten Batteriemodul angeordnet.Preferably, the DC / DC converter according to the invention is at least partially implemented in the first battery module according to the invention or arranged completely in the first battery module.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einstellen des durch einen Batteriestrang fließenden Stromes wird der mit dem ersten Batteriemodul eingangsseitig angeschlossene DC/DC-Wandler mittels einer ersten Taktung mit einer ersten Taktfrequenz, die einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, getaktet.In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention for adjusting the current flowing through a battery string, the DC / DC converter which is connected on the input side to the first battery module is clocked by means of a first clocking with a first clock frequency which exceeds a predetermined threshold value.

Mit anderen Worten, erfindungsgemäß werden die Batteriestränge jeweils durch einen DC/DC-Wandler entkoppelt, der vorzugsweise hochgetaktet wird und auf geringe Verluste optimiert ist. Aufgrund der kostenmäßig sehr sinnvollen Optimierung des DC/DC-Wandlers kann auf höhere den ersten Taktfrequenzen entsprechende Schaltfrequenzen übergegangen werden. Damit kann auch eine von dem DC/DC-Wandler umfasste Induktivität entsprechend klein ausgelegt werden.In other words, according to the invention, the battery strings are each decoupled by a DC / DC converter, which is preferably clocked up and optimized for low losses. Due to the cost-wise very meaningful optimization of the DC / DC converter can be higher on the first Clock frequencies corresponding switching frequencies are transferred. In this way, an inductance encompassed by the DC / DC converter can be designed to be correspondingly small.

Ein wichtiger Aspekt der Erfindung betrifft ein Batteriesystem mit einer Batterie mit mindestens zwei Batteriesträngen, die jeweils mindestens zwei Batteriemodule umfassen, die zu dem zugeordneten Batteriestrang in Reihe mit den anderen Batteriemodulen zuschaltbar und zum Entkoppeln aus dem zugeordneten Batteriestrang überbrückbar ausgebildet sind. Bei dem erfindungsgemäßen Batteriesystem ist ein erstes Batteriemodul eines jeden Batteriestranges an einem dem entsprechenden Batteriestrang zugeordneten DC/DC-Wandler eingangsseitig angeschlossen. Dabei sind die Batteriestränge mittels der zugeordneten miteinander ausgangsseitig gekoppelten DC/DC-Wandler parallel zueinander geschaltet. Ferner umfasst das Batteriesystem eine erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. Steuereinrichtung zum Einstellen des Gesamtstromes der Batterie.An important aspect of the invention relates to a battery system with a battery having at least two battery strings, each comprising at least two battery modules which are connected to the associated battery string in series with the other battery modules and bridged for decoupling from the associated battery string. In the battery system according to the invention, a first battery module of each battery string is connected on the input side to a DC / DC converter assigned to the corresponding battery string. In this case, the battery strings are connected in parallel to one another by means of the associated DC / DC converters coupled together on the output side. Furthermore, the battery system comprises a device or control device according to the invention for adjusting the total current of the battery.

Erfindungsgemäß kann die Batterie eine Lithium-Ionen-Batterie sein.According to the invention, the battery may be a lithium-ion battery.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Batteriesystem mindestens einen Batteriestrang, der ein erstes Batteriemodul mit einer ersten Batteriezellenzahl und zumindest ein zweites Batteriemodul mit einer gegenüber der ersten Batteriezellenzahl kleineren zweiten Batteriezellenzahl aufweist.In a particularly preferred embodiment of the invention, the battery system comprises at least one battery string, which has a first battery module with a first battery cell number and at least one second battery module with a second battery cell number smaller than the first battery cell number.

Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, dass das Batteriemodul mit dem angeschlossenen DC/DC-Wandler über eine Batteriezellenzahl verfügt, die größer als die Batteriezellenzahl in den übrigen geschalteten Batteriemodulen eines Batteriestranges ist. In other words, it is particularly proposed according to the invention that the battery module with the connected DC / DC converter has a battery cell number that is greater than the number of battery cells in the remaining connected battery modules of a battery string.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens einer der den Batteriesträngen zugeordneten DC/DC-Wandler als synchroner Abwärtswandler (Tiefsetzsteller) ausgebildet.In a further preferred embodiment of the invention, at least one of the battery strings assigned DC / DC converter is designed as a synchronous buck converter (step-down converter).

Anders ausgedrückt, es wird erfindungsgemäß des Weiteren vorgeschlagen, dass mindestens ein einem Batteriestrang zugeordneter DC/DC-Wandler als Tiefsetzsteller, der in umgekehrter Richtung (Laden) als Hochsetzsteller arbeitet, ausgebildet ist.In other words, it is further proposed according to the invention that at least one DC / DC converter assigned to a battery string is designed as a step-down converter which operates in the reverse direction (charging) as a step-up converter.

Damit werden die Batteriezellen, die zu dem Batteriemodul mit dem DC/DC-Wandler gehören, entsprechend weniger belastet als die Batteriezellen, die zu den Batteriemodulen ohne angeschlossenen DC/DC-Wandler gehören. Diese Tatsache führt zu einer langsameren Alterung der Batteriezellen in dem Batteriemodul mit dem angeschlossenen DC/DC-Wandler.Thus, the battery cells that belong to the battery module with the DC / DC converter, correspondingly less load than the battery cells that belong to the battery modules without DC / DC converter connected. This fact leads to a slower aging of the battery cells in the battery module with the connected DC / DC converter.

Erfindungsgemäß wird ferner auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektro- oder ein Hybridfahrzeug, mit einem erfindungsgemäßen Batteriesystem bereitgestellt.According to the invention, a vehicle, in particular an electric vehicle or a hybrid vehicle, is also provided with a battery system according to the invention.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims and described in the description.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below. Show it:

1 eine aus dem Stand der Technik bekannten Batterie mit parallel geschalteten Batteriesträngen, 1 a known from the prior art battery with parallel battery strings,

2 eine Batterie mit mehreren parallel geschalteten Batteriesträngen, die jeweils mittels einer Serieninduktivität entkoppelt sind, und 2 a battery having a plurality of battery strings connected in parallel, which are each decoupled by means of a series inductance, and

3 ein Prinzipschaltbild eines Batteriestranges einer Batterie nach einer Ausführungsform der Erfindung. 3 a schematic diagram of a battery string of a battery according to an embodiment of the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der 3 ist das Prinzipschaltbild eines Batteriestranges 20 einer Batterie 10 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt.In the 3 is the schematic diagram of a battery string 20 a battery 10 illustrated according to a first embodiment of the invention.

Der Batteriestrang 20 umfasst mindestens zwei Batteriemodule 30, 130 mit jeweils mehreren Batteriezellen 40. Die Batteriemodule 30, 130 sind jeweils zu dem Batteriestrang 20 mittels eines Schalters 60 zuschaltbar, mittels eines Schalters 70 überbrückbar und dadurch auch aus dem Batteriestrang 20 entkoppelbar ausgebildet. The battery string 20 includes at least two battery modules 30 . 130 each with several battery cells 40 , The battery modules 30 . 130 are each to the battery string 20 by means of a switch 60 switchable, by means of a switch 70 bridgeable and thereby also from the battery string 20 designed decoupled.

Erfindungsgemäß wird zum Einstellen des durch den Batteriestrang 20 fließenden Stroms I ein Batteriemodul 31 mittels eines zugeordneten mit einer ersten Taktung mit einer ersten Taktfrequenz f1 getakteten DC/DC-Wandlers 80, an dem das erste Batteriemodul 31 eingangsseitig angeschlossen ist, abwechselnd zu dem Batteriestrang 20 zugeschaltet und aus dem Batteriestrang 20 entkoppelt.According to the invention for adjusting the by the battery string 20 flowing current I a battery module 31 by means of an associated with a first clocking at a first clock frequency f1 clocked DC / DC converter 80 where the first battery module 31 is connected on the input side, alternately to the battery string 20 switched on and out of the battery string 20 decoupled.

Das an dem DC/DC-Wandler 80 eingangsseitig angeschlossene erste Batteriemodul 31 des Batteriestranges 20 verfügt über eine Batteriezellenzahl m, die größer als die Batteriezellenzahl n des anderen dargestellten zweiten Batteriemoduls 32 des Batteriestranges 20 ist.That on the DC / DC converter 80 on the input side connected first battery module 31 of the battery string 20 has a battery cell number m larger than the battery cell number n of the other illustrated second battery module 32 of the battery string 20 is.

Dabei umfasst der DC/DC-Wandler 80 eine Induktivität (L) 50, die an einem Anschluss (nicht gekennzeichnet) mit einem Ausgang 81 des DC/DC-Wandlers 80 und an einem anderen Anschluss (nicht gekennzeichnet) mit einem dem ersten Batteriemodul 31 zugeordneten Schalter 60 und mit einem anderen dem ersten Batteriemodul 31 zugeordneten Schalter 70 verbunden ist. Der dem ersten Batteriemodul 31 zugeordnete Schalter 60 ist an seinem Anschluss, der nicht mit der Induktivität 50 verbunden ist, mit einem Eingang (nicht gekennzeichnet) des DC/DC-Wandlers 80 verbunden. Der dem ersten Batteriemodul 31 zugeordnete Schalter 70 ist an seinem Anschluss, der nicht mit der Induktivität 50 verbunden ist, mit einem weiteren Eingang (nicht gekennzeichnet) des DC/DC-Wandlers 80 verbunden. Der DC/DC-Wandler 80 ist an seinen zwei Eingängen (eingangsseitig) an dem ersten Batteriemodul 31 angeschlossen. This includes the DC / DC converter 80 an inductance (L) 50 connected to a connector (not marked) with an output 81 of the DC / DC converter 80 and at another terminal (not marked) with a first battery module 31 associated switch 60 and with another the first battery module 31 associated switch 70 connected is. The first battery module 31 associated switches 60 is at its terminal, not with the inductor 50 is connected to an input (not marked) of the DC / DC converter 80 connected. The first battery module 31 associated switches 70 is at its terminal, not with the inductor 50 is connected to another input (not marked) of the DC / DC converter 80 connected. The DC / DC converter 80 is at its two inputs (input side) to the first battery module 31 connected.

Erfindungsgemäß wird ferner zum Einstellen des durch den Batteriestrang 20 fließenden Stromes I zumindest auch das andere in der 3 dargestellte und an dem DC/DC-Wandler 80 nicht angeschlossene zweite Batteriemodul 32 des Batteriestranges 20 mittels einer zweiten Frequenz oder Taktung mit einer gegenüber der ersten Taktfrequenz f1 kleineren zweiten Frequenz f2 abwechselnd zu dem Batteriestrang 20 zugeschaltet und aus dem Batteriestrang 20 entkoppelt. Dabei ist bevorzugt f2 viel kleiner als die Taktfrequenz f1.According to the invention is further for adjusting the by the battery string 20 flowing current I at least the other in the 3 shown and on the DC / DC converter 80 disconnected second battery module 32 of the battery string 20 by means of a second frequency or clocking with a relation to the first clock frequency f1 smaller second frequency f2 alternately to the battery string 20 switched on and out of the battery string 20 decoupled. In this case, f2 is preferably much smaller than the clock frequency f1.

Der zur Entkopplung des Batteriestranges 20 von anderen hier nicht dargestellten Batteriesträngen der Batterie 10 dienende DC/DC-Wandler 80 wird mit der Taktfrequenz f1 hoch getaktet und auf geringe Verluste optimiert.The decoupling of the battery string 20 from other Batteriesträngen the battery, not shown here 10 Serving DC / DC converter 80 is clocked high with the clock frequency f1 and optimized for low losses.

Zumindest ein weiteres Batteriemodul 30 des Batteriestranges 20, das in der 3 als das zweite Batteriemodul 32 des Batteriestranges 20 dargestellt ist, wird erfindungsgemäß mit einer gegenüber der Taktfrequenz f1 viel kleineren Frequenz f2 getaktet. Dadurch werden solche Batteriemodule 32 nur noch in zeitlich großen Abständen voneinander zu dem Batteriestrang 20 zugeschaltet, was zu einer erheblichen Reduzierung der Schaltverluste, des Schaltungsaufwandes und des Aufwandes für die erforderliche Entwärmung in solchen Batteriemodulen 32 führt.At least one more battery module 30 of the battery string 20 that in the 3 as the second battery module 32 of the battery string 20 is shown, is clocked according to the invention with respect to the clock frequency f1 much smaller frequency f2. This will make such battery modules 32 only at time intervals from each other to the battery string 20 switched, resulting in a significant reduction in switching losses, the circuit complexity and the cost of the required heat dissipation in such battery modules 32 leads.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009028977 A1 [0004] DE 102009028977 A1 [0004]

Claims (10)

Verfahren zum Einstellen eines durch einen Batteriestrang (20) einer Batterie (10) fließenden Stroms (I), wobei der Batteriestrang (20) mehrere in Reihe angeordnete Batteriemodule umfasst, wobei ein erstes Batteriemodul (31) und zumindest ein zweites Batteriemodul (32) der in Reihe angeordneten Batteriemodule (31, 32) derart ausgebildet sind, dass sie durch Ansteuerung dem Batteriestrang (20) zugeschaltet oder von dem Batteriestrang (20) entkoppelt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Batteriemodul (31) mittels eines DC/DC-Wandlers (80) mit einer Taktfrequenz (f1) angesteuert wird, die größer ist als eine Frequenz (f2), mit der das zumindest eine zweite Batteriemodul (32) angesteuert wird. Method of adjusting one by a battery string ( 20 ) of a battery ( 10 ) flowing current (I), wherein the battery string ( 20 ) comprises a plurality of battery modules arranged in series, wherein a first battery module ( 31 ) and at least a second battery module ( 32 ) of the series battery modules ( 31 . 32 ) are designed such that they by driving the battery string ( 20 ) or from the battery string ( 20 ) can be decoupled, characterized in that the first battery module ( 31 ) by means of a DC / DC converter ( 80 ) is driven at a clock frequency (f1) which is greater than a frequency (f2), with which the at least one second battery module ( 32 ) is driven. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Taktfrequenz (f1), mit der das erste Batteriemodul (31) angesteuert wird, einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.Method according to claim 1, wherein the clock frequency (f1) with which the first battery module ( 31 ), exceeds a predetermined threshold. Verfahren zum Einstellen des Gesamtstromes einer Batterie (10) mit mindestens zwei Batteriesträngen (20), die jeweils mindestens zwei Batteriemodule (31, 32) umfassen, die in dem zugeordneten Batteriestrang (20) in Reihe zuschaltbar und zum Entkoppeln aus dem zugeordneten Batteriestrang (20) überbrückbar ausgebildet sind, wobei ein erstes Batteriemodul (31) eines jeden Batteriestranges (20) an einem Eingang eines dem entsprechenden Batteriestrang (20) zugeordneten DC/DC-Wandlers (80) angeschlossen ist und die DC/DC-Wandler (80) ausgangsseitig parallel geschaltet sind, wobei zum Einstellen des Gesamtstromes der Batterie (10) die durch die Batteriestränge (20) fließenden Ströme (I) jeweils gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 eingestellt werden.Method for adjusting the total current of a battery ( 10 ) with at least two battery strings ( 20 ), each having at least two battery modules ( 31 . 32 ) in the associated battery string ( 20 ) in series and for decoupling from the associated battery string ( 20 ) are bridged, wherein a first battery module ( 31 ) of each battery string ( 20 ) at an input of the corresponding battery string ( 20 ) associated DC / DC converter ( 80 ) and the DC / DC converters ( 80 ) are connected in parallel on the output side, wherein for adjusting the total current of the battery ( 10 ) through the battery strings ( 20 ) are each adjusted according to the method of any one of claims 1 or 2. Steuereinrichtung für ein Batteriesystem mit mindestens einem DC/DC-Wandler (80) und mindestens einem schaltbaren Batteriestrang (20), der mehrere in Reihe angeordnete Batteriemodule umfasst, wobei ein erstes Batteriemodul (31) und zumindest ein zweites Batteriemodul (32) der in Reihe angeordneten Batteriemodule (31, 32) derart ausgebildet sind, dass sie durch Ansteuerung wahlweise dem Batteriestrang (20) zugeschaltet oder von dem Batteriestrang (20) entkoppelt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem und/oder die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sind, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2 durchzuführen, indem das erste Batteriemodul (31) mittels eines DC/DC-Wandlers (80) derart mit einer Taktfrequenz (f1) angesteuert wird, die größer ist als eine Frequenz (f2), mit der das zumindest eine zweite Batteriemodul (32) angesteuert wird. Control device for a battery system with at least one DC / DC converter ( 80 ) and at least one switchable battery string ( 20 ) comprising a plurality of battery modules arranged in series, wherein a first battery module ( 31 ) and at least a second battery module ( 32 ) of the series battery modules ( 31 . 32 ) are designed in such a way that they can be selectively connected to the battery string ( 20 ) or from the battery string ( 20 ), characterized in that the battery system and / or the control device are designed to carry out the method according to one of claims 1 to 2, by the first battery module ( 31 ) by means of a DC / DC converter ( 80 ) is driven with a clock frequency (f1) that is greater than a frequency (f2), with which the at least one second battery module ( 32 ) is driven. Steuereinrichtung für ein Batteriesystem, das eine Mehrzahl von DC/DC-Wandlern (80) und eine Mehrzahl der schaltbaren Batteriestränge (20) gemäß Anspruch 4 aufweist, wobei paarweise jeweils einer der DC/DC-Wandler (80) aus der Mehrzahl von DC/DC-Wandlern einem der schaltbaren Batteriestränge (20) zugeordnet ist und das jeweilige erste Batteriemodul (31) eines jeden schaltbaren Batteriestranges (20) über den jeweils zugeordneten DC/DC-Wandler (80) ansteuerbar ist, wobei die Steuereinrichtung ferner dazu ausgebildet ist, die Batteriemodule (31, 32) des Batteriesystems derart anzusteuern, dass das Verfahren nach Anspruch 3 durchgeführt wird. Control system for a battery system comprising a plurality of DC / DC converters ( 80 ) and a plurality of switchable battery strings ( 20 ) according to claim 4, wherein in pairs one of the DC / DC converters ( 80 ) of the plurality of DC / DC converters one of the switchable battery strings ( 20 ) and the respective first battery module ( 31 ) of each switchable battery string ( 20 ) via the respectively assigned DC / DC converter ( 80 ) is controllable, wherein the control device is further adapted to the battery modules ( 31 . 32 ) of the battery system such that the method is carried out according to claim 3. Batteriesystem mit mindestens einem DC/DC-Wandler (80) und mindestens einem schaltbaren Batteriestrang (20), der mehrere in Reihe angeordnete Batteriemodule umfasst, wobei ein erstes Batteriemodul (31) und zumindest ein zweites Batteriemodul (32) der in Reihe angeordneten Batteriemodule (31, 32) derart ausgebildet sind, dass sie durch Ansteuerung dem Batteriestrang (20) zugeschaltet oder von dem Batteriestrang (20) entkoppelt werden können, wobei das erste Batteriemodul (31) mittels des mindestens einen DC/DC-Wandlers (80) ansteuerbar ist und das Batteriesystem ferner die Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5 aufweist. Battery system with at least one DC / DC converter ( 80 ) and at least one switchable battery string ( 20 ) comprising a plurality of battery modules arranged in series, wherein a first battery module ( 31 ) and at least a second battery module ( 32 ) of the series battery modules ( 31 . 32 ) are designed such that they by driving the battery string ( 20 ) or from the battery string ( 20 ), wherein the first battery module ( 31 ) by means of the at least one DC / DC converter ( 80 ) is controllable and the battery system further comprises the control device according to one of claims 4 or 5. Batteriesystem nach Anspruch 6, mit einer Mehrzahl von DC/DC-Wandlern (80) und einer Mehrzahl von schaltbaren Batteriesträngen (20), wobei die Batteriestränge (20) durch die DC/DC-Wandler (80) parallel geschaltet sind. Battery system according to claim 6, comprising a plurality of DC / DC converters ( 80 ) and a plurality of switchable battery strings ( 20 ), the battery strings ( 20 ) by the DC / DC converters ( 80 ) are connected in parallel. Batteriesystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei ein erstes Batteriemodul (31) eines schaltbaren Batteriestranges (20) eine erste Batteriezellenanzahl (m) umfasst, die größer oder gleich der Anzahl (n) der restlichen Batteriezellen des schaltbaren Batteriestranges (20) oder größer oder gleich der Batteriezellenanzahl (n) eines zweiten Batteriemoduls (32) des schaltbaren Batteriestranges (20) ist.Battery system according to claim 6 or 7, wherein a first battery module ( 31 ) of a switchable battery string ( 20 ) comprises a first battery cell number (m) greater than or equal to the number (n) of the remaining battery cells of the switchable battery string ( 20 ) or greater than or equal to the battery cell number (s) of a second battery module ( 32 ) of the switchable battery string ( 20 ). Batteriesystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei mindestens einer der DC/DC-Wandler (80) als synchroner Abwärtswandler ausgebildet ist.Battery system according to one of claims 6 to 8, wherein at least one of the DC / DC converters ( 80 ) is designed as a synchronous buck converter. Fahrzeug mit einem Batteriesystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9.Vehicle with a battery system according to one of claims 6 to 9.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020007474A1 (en) * 2018-07-05 2020-01-09 Volvo Truck Corporation A method of controlling a battery system in a vehicle
WO2020049824A1 (en) * 2018-09-07 2020-03-12 Fdk株式会社 Electricity storage device and charging method
WO2020212572A1 (en) * 2019-04-17 2020-10-22 instagrid GmbH Energy saving operation for an energy supply system with battery storage
SE2250264A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-26 Sem Ab Battery module enabling cell voltage measurement
SE2250263A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-26 Sem Ab Fault tolerant battery module

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0609101A1 (en) * 1993-01-29 1994-08-03 Canon Kabushiki Kaisha Electric power accumulating apparatus and electric power system
US5773962A (en) * 1995-01-17 1998-06-30 Norvik Traction Inc. Battery energy monitoring circuits
US6140799A (en) * 1999-06-29 2000-10-31 Thomasson; Mark J. Switched battery-bank assembly for providing incremental voltage control
WO2002063741A2 (en) * 2001-01-10 2002-08-15 Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gGmbH Method and device for charging serially connected battery cells
DE102009028977A1 (en) 2009-08-28 2011-03-03 Robert Bosch Gmbh Battery system for vehicle, has two direct current to direct current converters and two battery modules, where battery module is attached at input of direct current to direct current converter
DE102010009260A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80686 Device for supplying onboard network with electrical power from electrical memory, has memory elements whose load is separated to adjust loading conditions of memory and supply onboard network with electrical power

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009027835A1 (en) 2009-07-20 2011-01-27 SB LiMotive Company Ltd., Suwon Hybrid battery system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0609101A1 (en) * 1993-01-29 1994-08-03 Canon Kabushiki Kaisha Electric power accumulating apparatus and electric power system
US5773962A (en) * 1995-01-17 1998-06-30 Norvik Traction Inc. Battery energy monitoring circuits
US6140799A (en) * 1999-06-29 2000-10-31 Thomasson; Mark J. Switched battery-bank assembly for providing incremental voltage control
WO2002063741A2 (en) * 2001-01-10 2002-08-15 Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gGmbH Method and device for charging serially connected battery cells
DE102009028977A1 (en) 2009-08-28 2011-03-03 Robert Bosch Gmbh Battery system for vehicle, has two direct current to direct current converters and two battery modules, where battery module is attached at input of direct current to direct current converter
DE102010009260A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80686 Device for supplying onboard network with electrical power from electrical memory, has memory elements whose load is separated to adjust loading conditions of memory and supply onboard network with electrical power

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020007474A1 (en) * 2018-07-05 2020-01-09 Volvo Truck Corporation A method of controlling a battery system in a vehicle
CN112384405A (en) * 2018-07-05 2021-02-19 沃尔沃卡车集团 Method of controlling battery system in vehicle
US11724620B2 (en) 2018-07-05 2023-08-15 Volvo Truck Corporation Method of controlling a battery system in a vehicle
CN112384405B (en) * 2018-07-05 2024-02-02 沃尔沃卡车集团 Method of controlling battery system in vehicle
WO2020049824A1 (en) * 2018-09-07 2020-03-12 Fdk株式会社 Electricity storage device and charging method
JP2020043653A (en) * 2018-09-07 2020-03-19 Fdk株式会社 Power storage device and charging method
JP7044671B2 (en) 2018-09-07 2022-03-30 Fdk株式会社 Power storage device and charging method
WO2020212572A1 (en) * 2019-04-17 2020-10-22 instagrid GmbH Energy saving operation for an energy supply system with battery storage
SE2250264A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-26 Sem Ab Battery module enabling cell voltage measurement
SE2250263A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-26 Sem Ab Fault tolerant battery module
SE545697C2 (en) * 2022-02-25 2023-12-12 Sem Ab Fault tolerant battery module
SE545703C2 (en) * 2022-02-25 2023-12-12 Sem Ab Battery module enabling cell voltage measurement

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