DE202023100648U1 - Self-sufficient battery module for a battery system and battery system - Google Patents
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Abstract
Autark betreibbares Batteriemodul (10) für ein Batteriesystem (100) eines Satelliten oder Raumfahrzeugs, mit einer Trägerplatine (20), auf der eine Mehrzahl von Batteriezellen (12) sowie Betriebskomponenten (88) zur Temperierung der Batteriezellen (12), zum Ladungsausgleich zwischen den Batteriezellen (12) und zur Überwachung der Batteriezellen (12) angeordnet sind,wobei weiterhin Kommunikationsmittel (37) auf der Trägerplatine (20) zur Kommunikation mit dem Batteriesystem (100) und weiteren Batteriemodulen (10) im Batteriesystem (100) vorliegen,sowie Verbindungsmittel (33) zur elektrischen seriellen und/oder parallelen Kopplung mit einem oder mehreren weiteren gleichartigen Batteriemodulen (10) an der Trägerplatine (20) angeordnet sind.Self-sufficiently operable battery module (10) for a battery system (100) of a satellite or spacecraft, with a carrier board (20) on which a plurality of battery cells (12) and operating components (88) for temperature control of the battery cells (12), for charge equalization between the battery cells (12) and for monitoring the battery cells (12) are arranged, wherein communication means (37) are also present on the carrier board (20) for communication with the battery system (100) and further battery modules (10) in the battery system (100), and connecting means (33) for electrical serial and/or parallel coupling with one or more further similar battery modules (10) are arranged on the carrier board (20).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein autark betreibbares Batteriemodul für ein Batteriesystem, insbesondere eines Satelliten oder Raumfahrzeugs, mit einer Mehrzahl von Batteriezellen sowie ein Batteriesystem eines Satelliten oder Raumfahrzeugs, mit wenigstens einem Batteriemodul.The invention relates to an autonomously operable battery module for a battery system, in particular of a satellite or spacecraft, with a plurality of battery cells and to a battery system of a satellite or spacecraft, with at least one battery module.
In Raumfahrt-Anwendungen wird üblicherweise erprobte Technik eingesetzt. Das bedeutet, dass Jahre oder Jahrzehnte alte Komponenten verwendet werden. Diese sind erprobt und haben in vielen Satelliten schon viele Jahre Flugreife bewiesen. Allerdings sind diese Komponenten auch einfach und veraltet. Bei Li-Ionen Batteriezellen bedeutet es, dass es heute schon neue Generationen mit besserer Leistungsdichte gibt. Bei elektronischen Komponenten im Batteriemanagement gibt es Mikrocontroller und Schaltungen, die mehr Funktionalität ermöglichen. In größeren Raumfahrt-Systemen werden üblicherweise bei Batteriesystemen analoge Verschaltungen eingesetzt. Außerdem werden meist nur die Gesamtspannung und Temperaturen an wenigen Punkten des Batteriesystems überwacht.Tried and tested technology is usually used in space applications. This means that components that are years or decades old are used. These are tried and tested and have proven to be flight-ready in many satellites for many years. However, these components are also simple and outdated. In the case of Li-ion battery cells, this means that there are already new generations with better power density. Electronic components in battery management have microcontrollers and circuits that enable more functionality. In larger space systems, analogue circuits are usually used for battery systems. In addition, only the total voltage and temperatures at a few points in the battery system are usually monitored.
In der Raumfahrt ist außerdem ein erhöhter Qualifikationsaufwand notwendig, um die Funktion der Komponenten, beispielsweise eines Batteriesystems nachzuweisen.In space travel, an increased level of qualification is also necessary to demonstrate the functionality of components, for example a battery system.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges autark betreibbares Batteriemodul für ein Batteriesystem eines Satelliten oder Raumfahrzeugs mit einer Mehrzahl von Batteriezellen zu schaffen.The object of the invention is to create a cost-effective, self-sufficient battery module for a battery system of a satellite or spacecraft with a plurality of battery cells.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein kostengünstiges Batteriesystem eines Satelliten oder Raumfahrzeugs mit wenigstens zwei autark betreibbaren Batteriemodulen zu schaffen.A further task is to create a cost-effective battery system for a satellite or spacecraft with at least two autonomously operable battery modules.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines kostengünstigen Batteriesystems eines Satelliten oder Raumfahrzeugs mit wenigstens zwei autark betreibbaren Batteriemodulen anzugeben.A further object is to provide a method for operating a cost-effective battery system of a satellite or spacecraft with at least two autonomously operable battery modules.
Die Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.The objects are achieved by the features of the independent claims. Favorable embodiments and advantages of the invention emerge from the further claims, the description and the drawing.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein autark betreibbares Batteriemodul für ein Batteriesystem eines Satelliten oder Raumfahrzeugs vorgeschlagen, mit einer Trägerplatine, auf der eine Mehrzahl von Batteriezellen sowie Betriebskomponenten zur Temperierung der Batteriezellen, zum Ladungsausgleich zwischen den Batteriezellen und zur Überwachung der Batteriezellen angeordnet sind. Weiterhin liegen Kommunikationsmittel auf der Trägerplatine zur Kommunikation mit dem Batteriesystem und weiteren Batteriemodulen im Batteriesystem vor. Verbindungsmittel zur elektrischen seriellen und/oder parallelen Kopplung mit einem oder mehreren weiteren gleichartigen Batteriemodulen sind an der Trägerplatine angeordnet.According to one aspect of the invention, a battery module for a battery system of a satellite or spacecraft that can be operated independently is proposed, with a carrier board on which a plurality of battery cells and operating components for controlling the temperature of the battery cells, for balancing the charge between the battery cells and for monitoring the battery cells are arranged. Furthermore, communication means are present on the carrier board for communication with the battery system and other battery modules in the battery system. Connection means for electrical serial and/or parallel coupling with one or more other similar battery modules are arranged on the carrier board.
Vorteilhaft ermöglicht das vorgeschlagene autark betreibbare Batteriemodul eine Realisierung von Batteriesystemen, insbesondere für Raumfahrt-Anwendungen wie Satelliten, mit kommerziellen Komponenten, auch als so genannte Commercial Off-The-Shelf (COTS) Komponenten bezeichnet. Das Batteriemodul bildet insbesondere ein Basismodul, von dem ausgehend durch Anfügen weiterer, vorzugsweise baugleicher Batteriemodule verschiedenartige Batteriesysteme mit größerer elektrischer Leistung und/oder größerer elektrischer Spannung und/oder elektrischer Kapazität gebildet werden können. Dabei kann das Batteriemodul für den Einsatz in einem Satelliten oder Raumfahrzeug qualifiziert sein. Dadurch kann eine weitere, üblicherweise sehr aufwändige Qualifizierung, von aus derartigen baugleichen Batteriemodulen aufgebauten Batteriesystemen entfallen.The proposed autonomously operable battery module advantageously enables the implementation of battery systems, in particular for space applications such as satellites, with commercial components, also known as so-called commercial off-the-shelf (COTS) components. The battery module forms in particular a base module from which, by adding further, preferably identical battery modules, different battery systems with greater electrical power and/or greater electrical voltage and/or electrical capacity can be formed. The battery module can be qualified for use in a satellite or spacecraft. This means that further, usually very complex, qualification of battery systems constructed from such identical battery modules can be omitted.
Durch die Skalierbarkeit des vorgeschlagenen Batteriemoduls können modulare Batteriesysteme realisiert werden, bei denen die Batteriemodule jeweils parallel und/oder seriell verschaltet werden können und so Spannung, und/oder Strom, und/oder Kapazität für jede Raumfahrt-Mission einfach angepasst werden können. Derartige Batteriemodule können in geeigneter Weise zusammengeschaltet werden und Batteriesysteme mit unterschiedlichen Spannungslagen, und/oder unterschiedlicher Leistung, und/oder unterschiedlichem Energieinhalt bilden. Dazu weisen die Batteriemodule die nötigen Verbindungsmittel zu einer parallelen und seriellen Verschaltung sowie Kommunikationsmittel zur Kommunikation mit anderen Batteriemodulen bzw. dem Batteriesystem auf. Verbindungsmittel können beispielsweise die Steckverbinder des positiven Stromanschlusses und Masseanschlusses sowie Steckverbinder für Datenleitungen zum Steuern eines Ladungsausgleichs der Batteriezellen sein.The scalability of the proposed battery module makes it possible to create modular battery systems in which the battery modules can be connected in parallel and/or in series, so that voltage, and/or current, and/or capacity can be easily adapted for each space mission. Such battery modules can be connected together in a suitable manner and form battery systems with different voltage levels, and/or different power, and/or different energy content. For this purpose, the battery modules have the necessary connecting means for parallel and serial connection as well as communication means for communication with other battery modules or the battery system. Connecting means can be, for example, the connectors of the positive power connection and ground connection as well as connectors for data lines for controlling charge equalization of the battery cells.
Eine Regel- und Steuerungseinrichtung sowie eine Einheit zur Überwachung und/oder zum Ladungsausgleich zwischen den Batteriezellen kann vorteilhaft das Sammeln von Daten jeder einzelnen Batteriezelle und die Verarbeitung der Daten mit Algorithmen in dem Batteriemodul selbst ermöglichen. Aber auch die Kommunikation der Daten an die Erde ist möglich. Zusätzlich können einige Betriebsparameter, wie Heizen, Ladungsausgleich, im Betrieb angepasst werden. Vor allem ein adaptiver Ladungsausgleich, bei dem die Ladeschlussspannung verändert werden kann, ist für den Betrieb von Satelliten oder Raumfahrzeugen von Bedeutung. Hier kann anfangs eine niedrigere Ladeschlussspannung die Lebensdauer der Batteriezellen erhöhen. Später im Lebenszyklus des Satelliten oder Raumfahrzeugs kann eine höhere Ladeschlussspannung die Einsatzzeit des Satelliten oder Raumfahrzeugs erhöhen, indem mehr Energie bereitgestellt wird.A control and regulation device as well as a unit for monitoring and/or balancing the charge between the battery cells can advantageously enable the collection of data from each individual battery cell and the processing of the data with algorithms in the battery module itself. lichen. But the communication of data to the earth is also possible. In addition, some operating parameters, such as heating and charge balancing, can be adjusted during operation. Adaptive charge balancing, in which the end-of-charge voltage can be changed, is particularly important for the operation of satellites or spacecraft. Here, a lower end-of-charge voltage can initially increase the service life of the battery cells. Later in the life cycle of the satellite or spacecraft, a higher end-of-charge voltage can increase the operating time of the satellite or spacecraft by providing more energy.
Die Überwachung der Batteriezellen mittels der Einheit zur Überwachung und/oder Ladungsausgleich und Verarbeitung der Daten in der Regel- und/oder Steuerungseinrichtung ermöglichen es, zur Bestimmung des Ladezustands (State Of Charge = SOC) und des Alterungszustands der Batteriezellen (State Of Health = SOH) komplexe Algorithmen einzusetzen. SOC und SOH geben dem Betreiber, beispielsweise des Satelliten, Einblicke in den Zustand der Batteriezellen sowie des gesamten Batteriesystems. Der Betreiber erhält so günstigerweise detaillierte Informationen, welche Ladung für den aktuellen Betrieb noch verfügbar ist bzw. über welchen Zeitraum der Satellit noch sicher betrieben werden kann. Vorteilhaft können so auch komplexere Verschaltungen für die Raumfahrt mit vertretbarem Aufwand qualifiziert werden.Monitoring the battery cells using the monitoring and/or charge balancing unit and processing the data in the control and/or regulating device makes it possible to use complex algorithms to determine the state of charge (SOC) and the state of health (SOH) of the battery cells. SOC and SOH give the operator, for example of the satellite, insight into the state of the battery cells and the entire battery system. The operator thus receives detailed information about which charge is still available for current operation and for what period the satellite can still be operated safely. This also makes it possible to qualify more complex circuits for space travel with reasonable effort.
Die Trägerplatine, beispielsweise eine übliche Leiterplatte, dient als Basis des Batteriemoduls. Auf der Trägerplatine werden die elektronischen Komponenten angeordnet. Die Platine hat Anschlusspunkte für Batteriezellen, Spannungsversorgung, Masse, Kommunikation, Sensoren und Verschaltung mit anderen Batteriemodulen bzw. mit einem Batteriesystem.The carrier board, for example a standard circuit board, serves as the basis of the battery module. The electronic components are arranged on the carrier board. The board has connection points for battery cells, power supply, ground, communication, sensors and interconnection with other battery modules or with a battery system.
Die elektronischen Komponenten übernehmen gemeinsam Aufgaben wie beispielsweise eine Überwachung des Batteriemoduls und der Batteriezellen, beispielsweise mit Spannung, Strom, Temperatur. Weiter kann eine Analyse des Batteriemoduls erfolgen, beispielsweise eine Berechnung von SOC und SOH der Batteriezellen, und/oder ein Abgleich der Werte mit gesetzten Grenzen. Es kann ein Management des Batteriemoduls erfolgen mit einer Steuerung des Ladungsausgleichs sowie einem Heizen der Batteriezellen. Die elektronischen Komponenten übernehmen weiter eine Kommunikation der Daten nach außen sowie ein Verarbeiten von Kommandos von außen. Die Komponenten gewährleisten einen Schutz der Elektronik und der Batteriezellen vor Fehlern und/oder Kurzschlüssen in Halbleitern durch Strahlung aus dem All, sogenannten Single Event Effects bzw. können unter Umständen solche Fehler auch korrigieren.The electronic components jointly perform tasks such as monitoring the battery module and the battery cells, for example with voltage, current, temperature. The battery module can also be analyzed, for example calculating the SOC and SOH of the battery cells, and/or comparing the values with set limits. The battery module can be managed by controlling the charge balance and heating the battery cells. The electronic components also handle external data communication and processing commands from outside. The components ensure that the electronics and the battery cells are protected from errors and/or short circuits in semiconductors caused by radiation from space, so-called single event effects, and can also correct such errors under certain circumstances.
Die Trägerplatine kann weiter Haltevorrichtungen zur Aufnahme der Batteriezellen aufweisen, dient also auch als Strukturbauteil für die Batteriezellen. Außerdem kann die Trägerplatine auch Betriebskomponenten zur Überwachung und Steuerung des Thermalhaushalts der Batteriezellen aufweisen. Auf diese Weise stellt die Trägerplatine eine mechanische und thermische Stabilität des Batteriemoduls sicher.The carrier board can also have holding devices for holding the battery cells, thus also serving as a structural component for the battery cells. In addition, the carrier board can also have operating components for monitoring and controlling the thermal balance of the battery cells. In this way, the carrier board ensures mechanical and thermal stability of the battery module.
Vorteilhaft können die Batteriemodule beispielsweise stapelbar sein und somit den Aufbau eines kompakten Batteriesystems mit erweiterbarer Stromstärke und Kapazität ermöglichen.Advantageously, the battery modules can be stackable, for example, thus enabling the construction of a compact battery system with expandable current and capacity.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls kann die Trägerplatine erste und zweite Haltevorrichtungen aufweisen. Die Batteriezellen können zwischen je eine erste und eine zweite Haltevorrichtung eingespannt sein. Vorteilhaft können die ersten und zweiten Haltevorrichtungen die Batteriezellen an einander gegenüber liegenden Enden auf ihrem Umfang wenigstens bereichsweise umgreifen. Auf diese Weise lassen sich insbesondere Rundzellen sicher und mechanisch stabil aufnehmen. Auch Vibrationsanforderungen, wie in der Raumfahrt obligatorisch, können vorteilhaft damit erfüllt werden.According to a favorable design of the battery module, the carrier board can have first and second holding devices. The battery cells can be clamped between a first and a second holding device. The first and second holding devices can advantageously encompass the battery cells at opposite ends on their circumference, at least in some areas. In this way, round cells in particular can be accommodated safely and in a mechanically stable manner. Vibration requirements, such as those mandatory in space travel, can also be advantageously met in this way.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls kann jeweils eine der ersten Haltevorrichtungen an sich gegenüberliegenden Seitenrändern der Trägerplatine angeordnet sein. So können zwischen den ersten Haltevorrichtungen Batteriezellen vorteilhaft eingespannt sein.According to a favorable design of the battery module, one of the first holding devices can be arranged on opposite side edges of the carrier board. Battery cells can thus be advantageously clamped between the first holding devices.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls können die zweiten Haltevorrichtungen, insbesondere mittig, zwischen den ersten Haltevorrichtungen angeordnet sein. Vorteilhaft kann die zweite Haltevorrichtung zur Fixierung von an beiden Seiten der zweiten Haltevorrichtung angeordneten Batteriezellen ausgebildet sein. Dadurch lässt sich günstigerweise Bauraum und Gewicht einsparen.According to a favorable design of the battery module, the second holding devices can be arranged, in particular centrally, between the first holding devices. The second holding device can advantageously be designed to fix battery cells arranged on both sides of the second holding device. This advantageously saves installation space and weight.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls können die Batteriezellen liegend auf der Trägerplatine angeordnet sein. Insbesondere können die Batteriezellen als Rundzellen ausgebildet sein, Rundzellen können als kommerzielle Batteriezellen aus der Massenfertigung günstig eingesetzt werden.According to a favorable design of the battery module, the battery cells can be arranged horizontally on the carrier board. In particular, the battery cells can be designed as round cells; round cells can be used inexpensively as commercial battery cells from mass production.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls können die Batteriezellen bezüglich ihrer Längsachse nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet sein, wobei die Batteriezellen auf der Trägerplatine elektrisch parallel und/oder seriell verschaltet oder verschaltbar sind. Dadurch ist ein modularer Aufbau des Batteriemoduls mit einer Vielzahl von Verschaltungsmöglichkeiten möglich. Auf diese Weise können leicht gewünschte Spannungslagen erreicht oder Kapazitätsanforderungen erfüllt werden.According to a favorable design of the battery module, the battery cells can be arranged next to each other and/or one behind the other with respect to their longitudinal axis, wherein the battery cells are electrically connected in parallel and/or in series on the carrier board. switched or interconnectable. This allows a modular design of the battery module with a variety of interconnection options. In this way, desired voltage levels can easily be achieved or capacity requirements can be met.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls können jeweils zwischen benachbarten Batteriezellen wenigstens bereichsweise Strukturelemente angeordnet sein, welche zur passiven Temperierung der Batteriezellen ausgebildet sind. Dabei können die Strukturelemente wenigstens bereichsweise einer äußeren Form der Batteriezellen angepasst sein. Insbesondere können die Strukturelemente bereichsweise eine Negativkontur der Batteriezellen aufweisen, und sich an die Batteriezellen anschmiegen. Metallische Strukturelemente können vorteilhaft Wärme abführen. Außerdem können Heizelemente, wie beispielsweise Heizwiderstände, günstigerweise an den Strukturelementen angeordnet oder sogar integriert sein. Damit kann der Thermalhaushalt der Batteriezellen vorteilhaft gesteuert werden.According to a favorable design of the battery module, structural elements can be arranged at least in some areas between adjacent battery cells, which are designed for passive temperature control of the battery cells. The structural elements can be adapted to an external shape of the battery cells at least in some areas. In particular, the structural elements can have a negative contour of the battery cells in some areas and nestle against the battery cells. Metallic structural elements can advantageously dissipate heat. In addition, heating elements, such as heating resistors, can advantageously be arranged on the structural elements or even integrated. This allows the thermal balance of the battery cells to be advantageously controlled.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls können die Strukturelemente in die Haltevorrichtungen integriert sein. Dadurch lässt sich vorteilhaft Bauraum sparen. Außerdem kann die Montage der Batteriemodule erleichtert werden.If the battery module is designed in a favorable way, the structural elements can be integrated into the holding devices. This saves installation space and can also make the assembly of the battery modules easier.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls kann die Trägerplatine ein oder mehrere Heizelemente aufweisen. Insbesondere können ein oder mehrere Heizelemente in die Strukturelemente integriert sein. Durch die Heizelemente können die Batteriezellen vorteilhaft auf die nötigen Betriebstemperaturen gebracht werden. Dieses Merkmal ist insbesondere für Raumfahrtanwendungen von großer Bedeutung, wenn der Satellit in von der Sonne abgewandten Positionen eine Abkühlung durch Strahlungsverluste erfährt.According to a favorable design of the battery module, the carrier board can have one or more heating elements. In particular, one or more heating elements can be integrated into the structural elements. The heating elements can advantageously bring the battery cells to the necessary operating temperatures. This feature is particularly important for space applications when the satellite experiences cooling due to radiation losses in positions facing away from the sun.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls kann jeweils ein Heizelement zum gleichzeitigen Heizen von wenigstens zwei auf der Trägerplatine benachbarten Batteriezellen vorgesehen sein. Dadurch lässt sich vorteilhaft die Anzahl der Bauteile und somit die Kosten reduzieren.According to a favorable design of the battery module, a heating element can be provided for simultaneously heating at least two adjacent battery cells on the carrier board. This advantageously reduces the number of components and thus the costs.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls kann die Trägerplatine ein oder mehrere Temperatursensoren aufweisen, welche zum thermischen Kontaktieren der Batteriezellen vorgesehen sind. Auf diese Weise kann vorteilhaft die Temperatur jeder Batteriezelle bestimmt und daraus ein detaillierter Überblick über den Zustand des Batteriemoduls gewonnen werden.According to a favorable design of the battery module, the carrier board can have one or more temperature sensors, which are provided for thermal contact with the battery cells. In this way, the temperature of each battery cell can advantageously be determined and a detailed overview of the condition of the battery module can be obtained from this.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls können Anschlusspole der Batteriezellen mittels Zellverbindern mit Strompfaden der Trägerplatine elektrisch verbunden sein. Die Batteriezellen lassen sich so flexibel und auf einfache Weise in gewünschter Verschaltung elektrisch kontaktieren.If the battery module is designed in a favorable way, the connection poles of the battery cells can be electrically connected to the current paths of the carrier board using cell connectors. The battery cells can thus be electrically contacted in the desired circuit in a flexible and simple manner.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls kann die Trägerplatine in wenigstens einem Freiraum zwischen den Batteriezellen wenigstens eine Einheit zur Überwachung und zum Ladungsausgleich der Batteriezellen aufweisen. So kann das Batteriemodul detailliert auf seinen Zustand überwacht werden. Ein Ladungsausgleich kann je nach eingesetzten elektronischen Komponenten passiv oder aktiv erfolgen. Bei einem passiven Ladungsausgleich werden alle Batteriezellen des Batteriemoduls auf die niedrigste Spannung einer Batteriezelle des Batteriemoduls eingestellt, indem überschüssige elektrische Ladung, beispielsweise in einem Widerstand, verbraucht wird. Bei einem aktiven Ladungsausgleich kann elektrische Ladung von einer Batteriezelle mit höherer Spannung zu einer Batteriezelle mit niedrigerer Spannung verschoben werden. Dadurch kann eine mittlere Spannung der Batteriezellen des Batteriemoduls eingestellt werden.According to an advantageous design of the battery module, the carrier board can have at least one unit for monitoring and charge balancing of the battery cells in at least one free space between the battery cells. In this way, the battery module can be monitored in detail for its condition. Charge balancing can be passive or active, depending on the electronic components used. With passive charge balancing, all battery cells of the battery module are set to the lowest voltage of a battery cell of the battery module by consuming excess electrical charge, for example in a resistor. With active charge balancing, electrical charge can be shifted from a battery cell with a higher voltage to a battery cell with a lower voltage. This makes it possible to set an average voltage of the battery cells of the battery module.
Vorteilhaft kann die Einheit zur Überwachung und zum Ladungsausgleich der Batteriezellen zum wählbaren Einstellen einer Ladeschlussspannung der Batteriezellen ausgebildet sein. Auf diese Weise kann ein adaptiver Ladungsausgleich der Batteriezellen erfolgen, bei dem die Ladeschlussspannung verändert werden kann. Hier kann beispielsweise zu Beginn der Mission eine niedrigere Ladeschlussspannung die Lebensdauer der Batteriezellen erhöhen. Später im Lebenszyklus des Satelliten kann eine höhere Ladeschlussspannung die Einsatzzeit des Satelliten erhöhen, indem mehr Energie bereitgestellt wird.Advantageously, the unit for monitoring and balancing the charge of the battery cells can be designed to selectably set a final charge voltage for the battery cells. In this way, an adaptive charge balancing of the battery cells can be carried out, in which the final charge voltage can be changed. Here, for example, at the start of the mission, a lower final charge voltage can increase the service life of the battery cells. Later in the life cycle of the satellite, a higher final charge voltage can increase the operational time of the satellite by providing more energy.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls kann die Trägerplatine in wenigstens einem Freiraum zwischen den Batteriezellen wenigstens eine Regel- und Steuerungseinrichtung, insbesondere einen Mikrocontroller, zur Steuerung eines Lade- und Entladebetriebs der Batteriezellen aufweisen.According to a favorable embodiment of the battery module, the carrier board can have at least one regulating and control device, in particular a microcontroller, for controlling a charging and discharging operation of the battery cells in at least one free space between the battery cells.
Insbesondere kann die Regel- und Steuerungseinrichtung zur Bestimmung eines Ladezustands und/oder eines Alterungszustands der Batteriezellen ausgebildet sein. Auf diese Weise lässt sich das Batteriemodul detailliert überwachen und ein Gesamtzustand des Batteriemoduls mit einer Prognose für die weitere Lebensdauer der Batteriezellen bestimmen.In particular, the control and regulating device can be designed to determine a charge state and/or an aging state of the battery cells. In this way, the battery module can be monitored in detail and an overall state of the battery module can be determined with a forecast for the further service life of the battery cells.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls kann die Trägerplatine in wenigstens einem Freiraum zwischen den Batteriezellen wenigstens einen CAN-Transceiver zur Kommunikation mit anderen Batteriemodulen und/oder dem Batteriesystem aufweisen. CAN-Netzwerke sind insbesondere im Automobilbereich weit verbreitete Kommunikationsanwendungen, welche kostengünstig und sehr flexibel auch bei dem Batteriemodul eingesetzt werden können.According to a favorable design of the battery module, the carrier board can have at least one CAN transceiver in at least one free space between the battery cells for communication with other battery modules and/or the battery system. CAN networks are widely used communication applications, particularly in the automotive sector, which can also be used cost-effectively and very flexibly in the battery module.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriemoduls können die ersten und zweiten Haltevorrichtungen der Trägerplatine zur mechanischen Verbindung mit einer Trägerplatine eines darüber gestapelten weiteren Batteriemoduls und/oder einer Abschlussplatine ausgebildet sein. Die Haltevorrichtungen als Strukturbauteile des Batteriemoduls können günstig weitere gestapelte Batteriemodule aufnehmen und zu einem mechanisch stabilen Verbund führen.According to a favorable design of the battery module, the first and second holding devices of the carrier board can be designed for mechanical connection to a carrier board of another battery module stacked above it and/or a terminal board. The holding devices as structural components of the battery module can conveniently accommodate other stacked battery modules and lead to a mechanically stable assembly.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Batteriesystem eines Satelliten oder Raumfahrzeug vorgeschlagen, mit wenigstens zwei autark betreibbaren Batteriemodulen. Dabei sind die wenigstens zwei Batteriemodule baugleich ausgebildet und weisen jeweils eine Trägerplatine auf, auf der eine Mehrzahl von Batteriezellen sowie Betriebskomponenten zur Temperierung der Batteriezellen, zum Ladungsausgleich zwischen den Batteriezellen und zur Überwachung der Batteriezellen angeordnet sind.According to a further aspect of the invention, a battery system of a satellite or spacecraft is proposed, with at least two battery modules that can be operated independently. The at least two battery modules are of identical construction and each have a carrier board on which a plurality of battery cells and operating components for controlling the temperature of the battery cells, for balancing the charge between the battery cells and for monitoring the battery cells are arranged.
Weiterhin liegen Kommunikationsmittel auf der Trägerplatine zur Kommunikation mit dem Batteriesystem und dem wenigstens einen weiteren Batteriemodul im Batteriesystem vor. Die wenigstens zwei Batteriemodule sind mittels Verbindungsmittel, welche an der Trägerplatine angeordnet sind, seriell und/oder parallel elektrisch gekoppelt.Furthermore, there are communication means on the carrier board for communication with the battery system and the at least one further battery module in the battery system. The at least two battery modules are electrically coupled in series and/or in parallel by means of connecting means which are arranged on the carrier board.
Dabei bildet ein Batteriemodul insbesondere ein Basismodul, von dem ausgehend durch Anfügen weiterer, vorzugsweise baugleicher Batteriemodule verschiedenartige Batteriesysteme mit größerer elektrischer Leistung und/oder größerer elektrischer Spannung und/oder elektrischer Kapazität gebildet werden können. Dabei kann das Batteriemodul für den Einsatz in einem Satelliten oder Raumfahrzeug qualifiziert sein. Dadurch kann eine weitere, üblicherweise sehr aufwändige Qualifizierung, von aus derartigen baugleichen Batteriemodulen aufgebauten Batteriesystemen entfallen.In this case, a battery module forms in particular a base module from which different types of battery systems with greater electrical power and/or greater electrical voltage and/or electrical capacity can be formed by adding further, preferably identical battery modules. The battery module can be qualified for use in a satellite or spacecraft. This means that further, usually very complex, qualification of battery systems constructed from such identical battery modules can be omitted.
Vorteilhaft lässt sich das vorgeschlagene Batteriesystem für Raumfahrt-Anwendungen wie Satelliten, mit kommerziellen Komponenten realisieren, auch als Commercial Off-The-Shelf (COTS) Komponenten bezeichnet.The proposed battery system for space applications such as satellites can advantageously be implemented with commercial components, also known as Commercial Off-The-Shelf (COTS) components.
Das vorgeschlagene Batteriesystem ist modular aufgebaut und skalierbar, da es autark betreibbare Batteriemodule aufweist, die jeweils parallel und/oder seriell verschaltet werden können. Damit kann Spannung, und/oder Strom, und/oder Kapazität des Batteriesystems für jede Raumfahrt-Mission einfach angepasst werden. Die Batteriemodule können in geeigneter Weise zusammengeschaltet werden und Batteriesysteme mit unterschiedlichen Spannungslagen, und/oder unterschiedlicher Leistung, und/oder unterschiedlichem Energieinhalt bilden.The proposed battery system is modular and scalable, as it has battery modules that can be operated independently and can be connected in parallel and/or series. This means that the voltage and/or current and/or capacity of the battery system can be easily adapted for each space mission. The battery modules can be connected together in a suitable manner and form battery systems with different voltage levels and/or different power and/or different energy content.
Dazu weisen die Batteriemodule die jeweiligen Schnittstellen zu einer parallelen und seriellen Verschaltung sowie zur Kommunikation mit anderen Batteriemodulen bzw. dem Batteriesystem auf. Dazu weisen die Batteriemodule die nötigen Verbindungsmittel zu einer parallelen und seriellen Verschaltung sowie Kommunikationsmittel zur Kommunikation mit anderen Batteriemodulen bzw. dem Batteriesystem auf. Verbindungsmittel können beispielsweise die Steckverbinder des positiven Stromanschlusses und Masseanschlusses sowie Steckverbinder für Datenleitungen zum Steuern eines Ladungsausgleichs der Batteriezellen sein.For this purpose, the battery modules have the respective interfaces for parallel and serial connections and for communication with other battery modules or the battery system. For this purpose, the battery modules have the necessary connection means for parallel and serial connections and communication means for communication with other battery modules or the battery system. Connection means can be, for example, the connectors for the positive power connection and ground connection as well as connectors for data lines for controlling charge equalization of the battery cells.
Vorteilhaft kann eine Regel- und Steuerungseinrichtung sowie eine Einheit zur Überwachung und/oder zum Ladungsausgleich zwischen den Batteriezellen vorteilhaft das Sammeln von Daten jeder einzelnen Batteriezelle und die Verarbeitung der Daten mit Algorithmen in dem wenigstens einen Batteriemodul selbst ermöglichen. Aber auch die Kommunikation der Daten an die Erde ist möglich. Zusätzlich können einige Betriebsparameter, wie Heizen, Ladungsausgleich, im Betrieb angepasst werden. Vor allem ein adaptiver Ladungsausgleich, bei dem die Ladeschlussspannung verändert werden kann, ist für den Betrieb von Satelliten oder Raumfahrzeugen von Bedeutung. Hier kann anfangs eine niedrigere Ladeschlussspannung die Lebensdauer der Batteriezellen erhöhen. Später im Lebenszyklus des Satelliten oder Raumfahrzeugs kann eine höhere Ladeschlussspannung die Einsatzzeit des Satelliten oder Raumfahrzeugs erhöhen, indem mehr Energie bereitgestellt wird. Advantageously, a control and regulation device and a unit for monitoring and/or charge balancing between the battery cells can advantageously enable the collection of data from each individual battery cell and the processing of the data with algorithms in the at least one battery module itself. However, communication of the data to Earth is also possible. In addition, some operating parameters, such as heating, charge balancing, can be adjusted during operation. Adaptive charge balancing, in which the end-of-charge voltage can be changed, is particularly important for the operation of satellites or spacecraft. Here, a lower end-of-charge voltage can initially increase the service life of the battery cells. Later in the life cycle of the satellite or spacecraft, a higher end-of-charge voltage can increase the operating time of the satellite or spacecraft by providing more energy.
Die Überwachung der Batteriezellen mittels der Einheit zur Überwachung und/oder Ladungsausgleich und Verarbeitung der Daten in der Regel- und/oder Steuerungseinrichtung ermöglichen es, zur Bestimmung des Ladezustands (State of charge = SOC) und des Alterungszustands der Batteriezellen (State of health = SOH) komplexe Algorithmen einzusetzen. SOC und SOH geben dem Betreiber, beispielsweise des Satelliten, Einblicke in den Zustand der Batteriezellen sowie des gesamten Batteriesystems. Der Betreiber erhält so günstigerweise detaillierte Informationen, welche Ladung für den aktuellen Betrieb noch verfügbar ist bzw. über welchen Zeitraum der Satellit noch sicher betrieben werden kann. Vorteilhaft können so auch komplexere Verschaltungen für die Raumfahrt mit vertretbarem Aufwand qualifiziert werden.Monitoring the battery cells using the monitoring and/or charge balancing unit and processing the data in the control and/or regulating device makes it possible to use complex algorithms to determine the state of charge (SOC) and the state of health (SOH) of the battery cells. SOC and SOH give the operator, for example of the satellite, insight into the state of the battery cells and the entire battery system. The operator thus conveniently receives detailed information on which charge is required for the current operation is still available or over what period the satellite can still be operated safely. This also makes it possible to qualify more complex circuits for space travel with reasonable effort.
Die Trägerplatine, beispielsweise eine übliche Leiterplatte, dient als Basis des Batteriemoduls. Auf der Trägerplatine werden die elektronischen Komponenten angeordnet. Die Platine hat Anschlusspunkte für Batteriezellen, Spannungsversorgung, Masse, Kommunikation, Sensoren und Verschaltung mit anderen Batteriemodulen bzw. mit dem Batteriesystem.The carrier board, for example a standard circuit board, serves as the basis of the battery module. The electronic components are arranged on the carrier board. The board has connection points for battery cells, power supply, ground, communication, sensors and interconnection with other battery modules or with the battery system.
Die elektronischen Komponenten übernehmen gemeinsam Aufgaben wie beispielsweise eine Überwachung des Batteriesystems mit seinen Batteriemodulen und deren Batteriezellen, beispielsweise mit Spannung, Strom, Temperatur. Weiter kann eine Analyse des Batteriemoduls erfolgen, beispielsweise eine Berechnung von SOC und SOH der Batteriezellen, und/oder ein Abgleich der Werte mit gesetzten Grenzen. Es kann ein Management des Batteriemoduls erfolgen mit einer Steuerung des Ladungsausgleichs sowie einem Heizen der Batteriezellen.The electronic components jointly perform tasks such as monitoring the battery system with its battery modules and their battery cells, for example with voltage, current, temperature. The battery module can also be analyzed, for example calculating the SOC and SOH of the battery cells, and/or comparing the values with set limits. The battery module can be managed by controlling the charge balance and heating the battery cells.
Die elektronischen Komponenten übernehmen weiter eine Kommunikation der Daten nach außen sowie ein Verarbeiten von Kommandos von außen. Die Komponenten gewährleisten einen Schutz der Elektronik und der Batteriezellen vor Fehlern und/oder Kurzschlüssen in Halbleitern durch Strahlung aus dem All, sogenannten Single Event Effects bzw. können unter Umständen solche Fehler auch korrigieren.The electronic components also handle external data communication and processing commands from the outside. The components ensure that the electronics and battery cells are protected from errors and/or short circuits in semiconductors caused by radiation from space, so-called single event effects, and can also correct such errors under certain circumstances.
Die Trägerplatine kann weiter Haltevorrichtungen zur Aufnahme der Batteriezellen aufweisen, dient also auch als Strukturbauteil für die Batteriezellen. Außerdem kann die Trägerplatine auch Betriebskomponenten zur Überwachung und Steuerung des Thermalhaushalts der Batteriezellen aufweisen. Auf diese Weise stellt die Trägerplatine eine mechanische und thermische Stabilität des Batteriemoduls sicher.The carrier board can also have holding devices for holding the battery cells, thus also serving as a structural component for the battery cells. In addition, the carrier board can also have operating components for monitoring and controlling the thermal balance of the battery cells. In this way, the carrier board ensures mechanical and thermal stability of the battery module.
Vorteilhaft können die Batteriemodule in dem Batteriesystem stapelbar sein und somit den Aufbau eines kompakten Batteriesystems mit erweiterbarer Stromstärke und Kapazität ermöglichen.Advantageously, the battery modules in the battery system can be stackable, thus enabling the construction of a compact battery system with expandable current and capacity.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriesystems können die wenigstens zwei Batteriemodule in einem Batteriegehäuse angeordnet sein. Insbesondere kann wenigstens eines der Batteriemodule mit einer Abschlussplatine abgeschlossen sein, welche an einer Haltevorrichtung des wenigstens einen Batteriemoduls angeordnet ist. Insbesondere kann dabei das in einer Stapelrichtung oberste Batteriemodul mit der Abschlussplatine abgeschlossen sein. Ein solches Batteriegehäuse aus beispielsweise zwei Gehäuseteilen kann günstig montiert werden. Die Abschlussplatine stellt dabei einen Deckel für das oberste Batteriemodul dar. Dadurch lassen sich die Batteriemodule auf einfache Weise beispielsweise bei einem Fehler oder zur Veränderung von erforderlichen Verschaltungen leicht ausbauen oder austauschen.According to a favorable embodiment of the battery system, the at least two battery modules can be arranged in a battery housing. In particular, at least one of the battery modules can be closed with a termination board, which is arranged on a holding device of the at least one battery module. In particular, the uppermost battery module in a stacking direction can be closed with the termination board. Such a battery housing made of, for example, two housing parts can be assembled favorably. The termination board represents a cover for the uppermost battery module. This makes it easy to remove or replace the battery modules, for example in the event of a fault or to change the required connections.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriesystems kann das Batteriegehäuse jeweils Halterungen zur Fixierung mit einer Montageplatte, insbesondere mit einer Montageplatte des Satelliten oder Raumfahrzeugs, aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Batteriegehäuse wenigstens einen elektrischen Steckverbinder zur Stromversorgung und/oder zur Übertragung von Daten aufweisen. Die Gehäuseteile können so einfach beispielsweise auf einer Plattform eines Satelliten montiert und elektrisch angeschlossen werden.According to a favorable embodiment of the battery system, the battery housing can have holders for fixing to a mounting plate, in particular to a mounting plate of the satellite or spacecraft. Alternatively or additionally, the battery housing can have at least one electrical connector for power supply and/or for transmitting data. The housing parts can thus be easily mounted on a platform of a satellite and electrically connected, for example.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Batteriesystems kann die Abschlussplatine wenigstens einen elektrischen Anschluss für eine Onboard-Datenverbindung und/oder einen elektrischen Anschluss zum Programmieren einer Regel- und Steuerungseinrichtung, insbesondere eines Mikrocontrollers, aufweisen. Über die Abschlussplatine kann mit dem Batteriesystem auf einfache Weise elektrisch kommuniziert werden. Außerdem lassen sich vorteilhaft Konfigurationen und Programmierungen vornehmen.According to a favorable embodiment of the battery system, the terminating board can have at least one electrical connection for an onboard data connection and/or an electrical connection for programming a control and regulation device, in particular a microcontroller. Electrical communication with the battery system can be carried out in a simple manner via the terminating board. In addition, configurations and programming can be carried out advantageously.
Vorteilhaft kann zum Betreiben eines autark betreibbaren Batteriemoduls eine Ladeschlussspannung der Batteriezellen nach Betriebsparametern gewählt werden und/oder mittels einer Einheit zur Überwachung und zum Ladungsausgleich von Batteriezellen eingestellt werden. Vor allem ein adaptiver Ladungsausgleich, bei dem die Ladeschlussspannung verändert werden kann, ist für den Betrieb von Satelliten von Bedeutung. Hier kann anfangs eine niedrigere Ladeschlussspannung die Lebensdauer der Batteriezellen erhöhen. Später im Lebenszyklus des Satelliten kann eine höhere Ladeschlussspannung die Einsatzzeit des Satelliten erhöhen, indem mehr Energie bereitgestellt wird.To operate a battery module that can be operated independently, the end-of-charge voltage of the battery cells can advantageously be selected according to operating parameters and/or set using a unit for monitoring and balancing the charge of battery cells. Adaptive charge balancing, in which the end-of-charge voltage can be changed, is particularly important for the operation of satellites. Here, a lower end-of-charge voltage can initially increase the service life of the battery cells. Later in the life cycle of the satellite, a higher end-of-charge voltage can increase the operating time of the satellite by providing more energy.
Vorteilhaft kann ein Lade- und Entladebetrieb der Batteriezellen mittels wenigstens einer Regel- und Steuerungseinrichtung, insbesondere mittels eines Mikrocontrollers, gesteuert und/oder geregelt werden. Insbesondere kann dabei ein Ladezustand und/oder ein Alterungszustand der Batteriezellen mittels der Regel- und Steuerungseinrichtung bestimmt werden. Insbesondere kann die Regel- und Steuerungseinrichtung zur Bestimmung eines Ladezustands und/oder eines Alterungszustands der Batteriezellen ausgebildet sein. Auf diese Weise lässt sich das wenigstens eine Batteriemodul detailliert überwachen und ein Gesamtzustand des Batteriesystems mit einer Prognose für die weitere Lebensdauer der Batteriezellen bestimmen.Advantageously, a charging and discharging operation of the battery cells can be controlled and/or regulated by means of at least one regulating and control device, in particular by means of a microcontroller. In particular, a charge state and/or an aging state of the battery cells can be determined by means of the regulating and control device. In particular, the regulating and control device can be designed to determine a charge state and/or an aging state of the battery cells. In this way At least one battery module can be monitored in detail and an overall condition of the battery system can be determined with a forecast for the further service life of the battery cells.
Vorteilhaft kann ein Batteriemodul mit anderen Batteriemodulen und/oder einem Batteriesystem mittels wenigstens eines CAN-Netzwerks kommunizieren. CAN-Netzwerke sind insbesondere im Automobilbereich weit verbreitete Kommunikationsanwendungen, welche kostengünstig und sehr flexibel auch bei dem Batteriesystem eingesetzt werden können.Advantageously, a battery module can communicate with other battery modules and/or a battery system using at least one CAN network. CAN networks are widely used communication applications, particularly in the automotive sector, and can also be used cost-effectively and very flexibly in the battery system.
Vorteilhaft können Betriebsparameter des Batteriemoduls, insbesondere ein Ladezustand und/oder ein Alterungszustand, mit anderen Batteriemodulen ausgetauscht werden. Auf diese Weise kann das Batteriesystem durch Anpassen der Betriebsparameter einzelner Batteriemodule möglichst günstig betrieben werden.Advantageously, operating parameters of the battery module, in particular a charge state and/or an aging state, can be exchanged with other battery modules. In this way, the battery system can be operated as economically as possible by adjusting the operating parameters of individual battery modules.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems mit wenigstens zwei autark betreibbaren Batteriemodulen vorgeschlagen, wobei Ladeschlussspannungen der Batteriezellen von Batteriemodulen nach Betriebsparametern gewählt werden und/oder mittels einer Einheit zur Überwachung und zum Ladungsausgleich von Batteriezellen wenigstens eines Batteriemoduls eingestellt werden.According to a further aspect of the invention, a method for operating a battery system with at least two independently operable battery modules is proposed, wherein final charge voltages of the battery cells of battery modules are selected according to operating parameters and/or are set by means of a unit for monitoring and charge balancing of battery cells of at least one battery module.
Vor allem ein adaptiver Ladungsausgleich, bei dem die Ladeschlussspannung verändert werden kann, ist für den Betrieb von Satelliten von Bedeutung. Hier kann anfangs eine niedrigere Ladeschlussspannung die Lebensdauer der Batteriezellen erhöhen. Später im Lebenszyklus des Satelliten kann eine höhere Ladeschlussspannung die Einsatzzeit des Satelliten erhöhen, indem mehr Energie bereitgestellt wird.Adaptive charge balancing, where the end-of-charge voltage can be changed, is particularly important for satellite operation. Here, a lower end-of-charge voltage can initially increase the service life of the battery cells. Later in the satellite's life cycle, a higher end-of-charge voltage can increase the satellite's operating time by providing more energy.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann eine externe Kommunikation des Batteriesystems und/oder eine interne Kommunikation zwischen den Batteriemodulen über wenigstens ein CAN-Netzwerk durchgeführt werden. CAN-Netzwerke sind insbesondere im Automobilbereich weit verbreitete Kommunikationsanwendungen, welche kostengünstig und sehr flexibel auch bei dem Batteriesystem eingesetzt werden können.According to a favorable embodiment of the method, external communication of the battery system and/or internal communication between the battery modules can be carried out via at least one CAN network. CAN networks are widely used communication applications, particularly in the automotive sector, which can also be used in the battery system in a cost-effective and very flexible manner.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann ein Lade- und Entladebetrieb der Batteriezellen mittels einer verteilten Kommunikation mit Regel- und Steuerungseinrichtungen der einzelnen Batteriemodule gesteuert und/oder geregelt werden. Insbesondere kann dabei ein Ladezustand und/oder ein Alterungszustand der Batteriezellen mittels der Regel- und Steuerungseinrichtungen der einzelnen Batteriemodule bestimmt werden. Auf diese Weise lässt sich das Batteriesystem detailliert überwachen und der weitere Betrieb des Satelliten über die Lebensdauer des Batteriesystems möglichst günstig sicherstellen.According to a favorable embodiment of the method, charging and discharging of the battery cells can be controlled and/or regulated by means of distributed communication with control and regulation devices of the individual battery modules. In particular, a charge state and/or an aging state of the battery cells can be determined by means of the control and regulation devices of the individual battery modules. In this way, the battery system can be monitored in detail and the continued operation of the satellite over the service life of the battery system can be ensured as inexpensively as possible.
Nach einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens kann eine gegenseitige Überprüfung der einzelnen Batteriemodule, insbesondere über einen Ladezustand und/oder einen Alterungszustand, über die Regel und Steuerungseinrichtungen der Batteriemodule durchgeführt werden. Auf diese Weise kann eine günstige Redundanz bei der Überwachung und Steuerung des Batteriesystems erreicht werden. Dieses ist gerade bei Raumfahrtanwendungen von besonderer Bedeutung, da mitunter über die Lebensdauer des Satelliten durch die Einwirkungen der Umgebung im All Ausfälle einzelner elektronischer Komponenten nicht auszuschließen sind.According to a favorable design of the method, a mutual check of the individual battery modules, in particular regarding a charge level and/or an aging level, can be carried out via the control and regulation devices of the battery modules. In this way, a favorable redundancy in the monitoring and control of the battery system can be achieved. This is particularly important in space applications, since failures of individual electronic components cannot be ruled out over the service life of the satellite due to the effects of the environment in space.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawings. The figures show embodiments of the invention. The figures, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will also expediently consider the features individually and combine them into further useful combinations.
Es zeigen beispielhaft:
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1 eine schematische Seitenansicht eines stapelbaren Batteriemoduls für ein Batteriesystem, insbesondere eines Satelliten, nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 eine isometrische Ansicht eines stapelbaren Batteriemoduls mit einer Abschlussplatine nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
3 eine Seitenansicht des Batteriemoduls nach2 ; -
4 eine andere Seitenansicht des Batteriemoduls nach2 ; -
5 einen Querschnitt des Batteriemoduls entlang der Schnittlinie A-A nach4 ; -
6 eine isometrische Darstellung einer Trägerplatine eines Batteriemoduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
7 eine Draufsicht auf eine Oberseite derTrägerplatine nach 6 ; -
8 eine Draufsicht auf eine Unterseite derTrägerplatine nach 6 ; -
9 eine Seitenansicht derTrägerplatine nach 6 ; -
10 eine isometrische Darstellung eines Batteriesystems für einen Satelliten mit zwei Batteriemodulen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
11 eine Seitenansicht des Batteriesystems nach10 ; -
12 eine andere Seitenansicht des Batteriesystems nach10 ; -
13 einen Querschnitt des Batteriesystems entlang der Schnittlinie A-A nach12 ; -
14 eine elektrische Verschaltung von zwei Batteriemodulen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
15 Schnittstellen von zwei Batteriemodulen in einem Batteriesystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
16 ein Funktionsdiagramm einer Regel- und Steuerungseinrichtung eines Batteriemoduls; und -
17 ein Systemdiagramm eines Batteriemoduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 a schematic side view of a stackable battery module for a battery system, in particular a satellite, according to an embodiment of the invention; -
2 an isometric view of a stackable battery module with a termination board according to an embodiment of the invention; -
3 a side view of the battery module after2 ; -
4 another side view of the battery module2 ; -
5 a cross-section of the battery module along the section line AA to4 ; -
6 an isometric representation of a carrier board of a battery module according to an embodiment of the invention; -
7 a top view of a top side of the carrier board after6 ; -
8th a top view of a bottom side of the carrier board after6 ; -
9 a side view of the carrier board after6 ; -
10 an isometric representation of a battery system for a satellite with two battery modules according to an embodiment of the invention; -
11 a side view of the battery system after10 ; -
12 another side view of thebattery system 10 ; -
13 a cross-section of the battery system along the section line AA to12 ; -
14 an electrical connection of two battery modules according to an embodiment of the invention; -
15 Interfaces of two battery modules in a battery system according to an embodiment of the invention; -
16 a functional diagram of a control and regulation device of a battery module; and -
17 a system diagram of a battery module according to an embodiment of the invention.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In den Figuren sind gleichartige oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, components of the same type or with the same effect are numbered with the same reference symbols. The figures show only examples and are not to be understood as limiting.
Im Folgenden verwendete Richtungsterminologie mit Begriffen wie „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „davor“ „dahinter“, „danach“ und dergleichen dient lediglich dem besseren Verständnis der Figuren und soll in keinem Fall eine Beschränkung der Allgemeinheit darstellen. Die dargestellten Komponenten und Elemente, deren Auslegung und Verwendung können im Sinne der Überlegungen eines Fachmanns variieren und an die jeweiligen Anwendungen angepasst werden.Directional terminology used below with terms such as "left", "right", "top", "bottom", "before", "behind", "after" and the like is intended only to facilitate understanding of the figures and is in no way intended to limit the scope. The components and elements shown, their design and use may vary in accordance with the considerations of a person skilled in the art and may be adapted to the respective applications.
Der Übersichtlichkeit halber sind in den Figuren Bezugszeichen jeweils nur exemplarisch an einzelnen Bauteilen und nicht an allen gleichen Bauteilen angebracht.For the sake of clarity, reference symbols in the figures are only used as examples for individual components and not for all identical components.
Das Batteriemodul 10 weist eine Mehrzahl von Batteriezellen 12 auf, welche auf einer Trägerplatine 20 angeordnet sind. In der Seitenansicht sind davon vier Batteriezellen 12 erkennbar. Die Batteriezellen 12 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind als Rundzellen ausgebildet und liegend auf der Trägerplatine 20 fixiert. Die Batteriezellen 12 weisen an den Stirnseiten Anschlusspole 19 auf, welche über Zellverbinder 32 mit Strompfaden der Trägerplatine 20 elektrisch verbunden sind. An der Oberseite in Stapelrichtung 50 ist das Batteriemodul 10 mit einer Abschlussplatine 40 abgeschlossen.The
Die Trägerplatine 20 weist Betriebskomponenten 88 zur Temperierung der Batteriezellen 12, zum Ladungsausgleich zwischen den Batteriezellen 12, zur Überwachung der Batteriezellen 12 sowie Kommunikationsmittel 37 (
Auf der Trägerplatine 20 sind verschiedene Elektronikbauteile 46 angeordnet. Jeweils an den Batteriezellen 12 sind Temperatursensoren 30 angebracht, die direkt mit einem Gehäuse der Batteriezellen 12 thermisch gekoppelt sind.Various electronic components 46 are arranged on the
Weiter sind an der Trägerplatine 20 Verbindungsmittel 33 zur elektrischen seriellen und/oder parallelen Kopplung mit einem oder mehreren weiteren gleichartigen, insbesondere baugleichen, Batteriemodulen 10 angeordnet. Verbindungsmittel 33 können beispielsweise die Steckverbinder 70, 74 des positiven Stromanschlusses und Masseanschlusses sowie Steckverbinder 92 für Datenleitungen zum Steuern eines Ladungsausgleichs der Batteriezellen sein.Furthermore, connecting means 33 for electrical serial and/or parallel coupling with one or more other similar, in particular identical,
Es können einerseits Batteriemodule 10 parallel geschaltet werden, indem die Steckverbinder 70 des positiven Stromanschlusses jedes Batteriemoduls verbunden werden und die Steckverbinder 74 des Masseanschlusses jedes Batteriemoduls 10 verbunden werden.On the one hand,
Zusätzlich können Batteriemodule 10 seriell verschaltet werden, indem der Steckverbinder 74 des Masseanschlusses des ersten Batteriemoduls als Masse des Batteriesystems 100 arbeitet. Der Steckverbinder 70 des positiven Stromanschlusses des ersten Batteriemoduls 10 wird dann mit dem Steckverbinder 74 des Masseanschlusses des nächsten Batteriemoduls 10 verschaltet und so weiter. Der Steckverbinder 70 des positiven Stromanschlusses des letzten Batteriemoduls 10 dient dann als positiver Stromanschluss des Batteriesystems. Außerdem kommunizieren/synchronisieren die Module 10 im Falle einer seriellen Verschaltung über die Steckverbinder 92 für Datenleitungen den Ladungsausgleich der Einheit 34 zur Überwachung und/oder zum Ladungsausgleich.Additionally,
Zwischen den Batteriezellen 12, jedoch mit diesen in thermischem Kontakt, sind Strukturelemente 26 angeordnet, welche zum Abführen von Wärme aus den Batteriezellen 12 sowie zum Heizen der Batteriezellen 12 dienen. Dazu können beispielsweise in den Strukturelementen 26 Heizelemente 28 integriert sein. Die Strukturelemente 26 sind dazu der äußeren Form der Batteriezellen 12 angepasst und schmiegen sich an die Batteriezellen 12 an.Between the
In
Das Batteriemodul 10 umfasst acht Batteriezellen 12, von denen jeweils vier Batteriezellen 12 nebeneinander angeordnet sind. Die Batteriezellen 12 sind als Rundzellen 12 ausgebildet, welche auf der Trägerplatine 20 liegend angeordnet sind. Wie insbesondere in
Die Trägerplatine 20 weist erste und zweite Haltevorrichtungen 22, 24 auf, mittels welcher die Batteriezellen 12 auf der Trägerplatine 20 fixiert sind. Die ersten Haltevorrichtungen sind an beiden Seitenrändern 16, 18 der Trägerplatine 20 angeordnet. Eine zweite Haltevorrichtung 24 in der Mitte des Batteriemoduls 10, wie in
Die Haltevorrichtungen 22, 24 umgreifen die Batteriezellen 12 an einander gegenüber liegenden Seitenrändern 16, 18 der Trägerplatine 20 auf ihrem Umfang wenigstens bereichsweise, sodass die Batteriezellen 12 auf der Trägerplatine 12 sicher fixiert sind.The holding
An der Oberseite des Batteriemoduls 10 in der Abschlussplatine 40 sind Montagebohrungen 66 angeordnet, mittels welcher weitere Batteriemodule 10 übereinander gestapelt angeordnet werden können. Ebenfalls in der Abschlussplatine 40 sind Schlitze als Aufnahme für Zellverbinder 32 zur elektrischen Kontaktierung der Batteriezellen 12 zu erkennen.Mounting
Die an den beiden Enden des Batteriemoduls 10 angeordneten Haltevorrichtungen 22 weisen Montagebohrungen 62 zur mechanischen Verbindung des Batteriemoduls 10 mit einem Gehäuseteil 110, 112 eines Batteriesystems 100 (siehe
Derartige Batteriemodule 10 können in geeigneter Weise zusammengeschaltet werden und Batteriesysteme 100 mit unterschiedlichen Spannungslagen, unterschiedlicher Leistung, und/oder unterschiedlichem Energieinhalt bilden.
Wie in der Schnittdarstellung in
Insbesondere weisen die Strukturelemente 26 bereichsweise eine Negativkontur der Batteriezellen 12 auf und schmiegen sich an die Batteriezellen 12 an. In den Strukturelementen 26 sind Bohrungen 68 zur Aufnahme von Heizelementen 28 erkennbar.In particular, the structural elements 26 have a negative contour of the
In
Die ersten und zweiten Haltevorrichtungen 22, 24 der Trägerplatine 20 sind zur mechanischen Verbindung mit einer Trägerplatine 20 eines darüber gestapelten weiteren Batteriemoduls 10 und/oder einer Abschlussplatine 40 ausgebildet. Dazu weisen die Haltevorrichtungen 22, 24 an ihrer Oberseite jeweils Montagebohrungen 66 zur Aufnahme von Verschraubungen auf.The first and
An den Enden der Längsseite des Batteriemoduls 10 weisen die Haltevorrichtungen 22, 24 ebenfalls Montagebohrungen 62 zur Verbindung mit den Gehäuseteilen 110, 112 eines Batteriesystems 100 auf.At the ends of the long side of the
Zum Heizen der Batteriezellen 12 weist die Trägerplatine 20 mehrere (schematisch angedeutete) Heizelemente 28 auf, welche an die Batteriezellen 12 für einen guten Wärmeübergang angepresst werden können. Alternativ können die Heizelemente 28 auch, beispielsweise über Bohrungen 68, in die Strukturelemente 26 integriert werden.To heat the
Vorteilhaft kann jeweils ein Heizelement 28 zum gleichzeitigen Heizen von wenigstens zwei auf der Trägerplatine 20 benachbarten Batteriezellen 12 vorgesehen sein. So können beispielsweise vier Heizelemente 28 in der Mitte der Trägerplatine 20 zwischen den nebeneinander liegenden Batteriezellen 12 angeordnet werden, um die acht auf der Trägerplatine 20 angeordneten Batteriezellen 12 zu heizen.Advantageously, one heating element 28 can be provided for simultaneously heating at least two
Die Trägerplatine 20 weist acht Temperatursensoren 30 auf, welche zum thermischen Kontaktieren der Batteriezellen 12 vorgesehen sind. An jeder Batteriezelle 12 kann so vorteilhaft jeweils ein Temperatursensor 30 angebracht werden.The
Elektronische Betriebskomponenten 88, welche auf der Trägerplatine 20 angeordnet sind, übernehmen gemeinsam Aufgaben wie beispielsweise eine Überwachung des Batteriemoduls 10 und der Batteriezellen 12, beispielsweise mit Spannung, Strom, Temperatur. Weiter kann eine Analyse des Batteriemoduls 10 erfolgen, beispielsweise eine Berechnung von SOC und SOH der Batteriezellen 12, und/oder ein Abgleich der Werte mit gesetzten Grenzen.Electronic operating components 88, which are arranged on the
Es kann ein Management des Batteriemoduls 10 erfolgen mit einer Steuerung des Ladungsausgleichs sowie einem Heizen der Batteriezellen 12. Elektronische Kommunikationsmittel 37 übernehmen weiter eine Kommunikation der Daten nach außen sowie ein Verarbeiten von Kommandos von außen. Die Betriebskomponenten 88 gewährleisten einen Schutz der Elektronik und der Batteriezellen 12 vor Fehlern und/oder Kurzschlüssen in Halbleitern durch Strahlung aus dem All, sogenannten Single Event Effects bzw. können unter Umständen solche Fehler auch korrigieren. Dadurch, dass die elektronischen Betriebskomponenten 88 teilweise unter den Batteriezellen 12 angeordnet sind, können sie zusätzlich vor kosmischer Strahlung geschützt sein.The
Die Trägerplatine 20 weist so beispielsweise in einem Freiraum 25 zwischen den Batteriezellen 12 wenigstens eine Einheit 34 zur Überwachung und zum Ladungsausgleich der Batteriezellen 12 auf. Die Einheit 34 kann vorteilhaft zum wählbaren Einstellen einer Ladeschlussspannung der Batteriezellen 12 ausgebildet sein.The
Weiter weist die Trägerplatine 20 in einem Freiraum 25 zwischen den Batteriezellen 12 wenigstens eine Regel- und Steuerungseinrichtung 36 auf, insbesondere einen Mikrocontroller, zur Steuerung eines Lade- und Entladebetriebs der Batteriezellen 12. Dabei kann die Regel- und Steuerungseinrichtung 36 insbesondere zur Bestimmung eines Ladezustands und/oder eines Alterungszustands der Batteriezellen 12 ausgebildet sein.Furthermore, the
Die Trägerplatine 20 weist außerdem in einem Freiraum 25 zwischen den Batteriezellen 12 wenigstens einen CAN-Transceiver 38 zur Kommunikation mit anderen Batteriemodulen 10 und/oder dem Batteriesystem 100 auf.The
Weiter sind auf der Trägerplatine 20 Betriebskomponenten 88 wie beispielsweise ein Stromsensor 72, Schaltkomponenten wie ein MOSFET 78 für einen Heizelement 28, ein MOSFET 80 für den Ladungsausgleich, verschiedene Integrierte Schaltkreise 82, 84 für den Schutz der Elektronik, Temperatursensoren 76 und Leistungskonverter 90 angeordnet.Furthermore, operating components 88 such as a
Ein Steckverbinder 70 für den positiven Stromanschluss des Batteriemoduls 10, ein Steckverbinder 74 für den Masseanschluss, ein Steckverbinder 92 für Datenleitungen, sowie ein Steckverbinder 94 zur sogenannten In-System-Programmierung (ISP) sind ebenfalls auf der Oberseite der Trägerplatine 20 angeordnet. Bei der In-System-Programmierung wird Software auf den Mikrocontroller der Regel- und Steuerungseinrichtung 36 geladen, beispielsweise geflasht.A connector 70 for the positive power connection of the
Auf der in
Das Batteriesystem 100 umfasst ein Batteriegehäuse 110 mit zwei Gehäuseteilen 111, 112 zur Aufnahme der Batteriemodule 10. Die zwei Gehäuseteile 110, 112 sind zur Aufnahme von zwei übereinander gestapelten Batteriemodule 10 ausgebildet. Das in der Stapelrichtung 50 oberste Batteriemodul 10 ist mit einer Abschlussplatine 40 abgeschlossen, welche an den Haltevorrichtungen 22, 24 des obersten Batteriemoduls 10 angeordnet ist.The
Die Batteriemodule 10 sind jeweils über Verschraubungen 120 mit den Haltevorrichtungen 22 der Trägerplatinen 20 mit den beiden Gehäuseteilen 110, 112 mechanisch verbunden.The
Die Gehäuseteile 110, 112 weisen Halterungen 114 zur Fixierung mit einer Montageplatte, insbesondere mit einer Montageplatte des Satelliten, auf. An wenigstens einem der beiden Gehäuseteile 110, 112 sind elektrische Steckverbinder 116, 118 zur Stromversorgung und/oder zur Übertragung von Daten angeordnet.The
Die Abschlussplatine 40 weist einen elektrischen Anschluss 42 für eine Onboard-Datenverbindung und/oder einen elektrischen Anschluss 44 zum Programmieren der Regel- und Steuerungseinrichtung 36 der Batteriemodule 10, insbesondere eines Mikrocontrollers, auf.The
Die beiden Batteriemodule 20 können mittels Verbindungsmitteln 33 parallel oder seriell verschaltet sein, je nach gewünschter Spannungslage, und/oder Leistung, und/oder Kapazität des Batteriesystems 100. Verbindungsmittel 33 können beispielsweise die Steckverbinder 70, 74 des positiven Stromanschlusses und Masseanschlusses sowie Steckverbinder 92 für Datenleitungen zum Steuern eines Ladungsausgleichs der Batteriezellen sein.The two
Es können einerseits Batteriemodule 10 parallel geschaltet werden, indem die Steckverbinder 70 des positiven Stromanschlusses jedes Batteriemoduls verbunden werden und die Steckverbinder 74 des Masseanschlusses jedes Batteriemoduls 10 verbunden werden.On the one hand,
Zusätzlich können Batteriemodule 10 seriell verschaltet werden, indem der Steckverbinder 74 des Masseanschlusses des ersten Batteriemoduls 10 als Masse des Batteriesystems 100 arbeitet. Der Steckverbinder 70 des positiven Stromanschlusses des ersten Batteriemoduls wird dann mit dem Steckverbinder 74 des Masseanschlusses des nächsten Batteriemoduls 10 verschaltet und so weiter. Der Steckverbinder 70 des positiven Stromanschlusses des letzten Batteriemoduls 10 dient dann als positiver Stromanschluss des Batteriesystems. Außerdem kommunizieren/synchronisieren die Module im Falle einer seriellen Verschaltung über die Steckverbinder 92 für Datenleitungen den Ladungsausgleich der Einheit 34 zur Überwachung und/oder zum Ladungsausgleich.Additionally,
Die Spannung des Batteriesystems 100 ist gleich der Spannung eines Batteriemoduls 10 multipliziert mit der Anzahl seriell verschalteter Batteriemodule.The voltage of the
Die maximale Stromstärke und Kapazität des Batteriesystems 100 ist gleich der Stromstärke bzw. der Kapazität eines Batteriemoduls 10 multipliziert mit der Anzahl parallel verschalteter Batteriemodule 10.The maximum current and capacity of the
Die Spannung bzw. Stromstärke und Kapazität können dann über eine Kombination aus paralleler und serieller Verschaltung auch gemeinsam erhöht werden.The voltage or current and capacity can then be increased together using a combination of parallel and serial connections.
Die beiden Batteriemodule 10 sind parallel an Versorgungsspannungen bzw. Datenleitungen angeschlossen. Dabei wird beispielsweise eine nicht geregelte Spannungsversorgung (24V - 34 V) zugeführt. Weiter sind die beiden Batteriemodule 10 an eine CAN-Leitung 132, eine Inter-Integrated Circuit-Leitung 130 (12C-Leitung) sowie an getrennte 28 V-Spannungsversorgungen 158, 162 angeschlossen. Die 12C-Leitung 130 dient zur elektrischen Kopplung von zusätzlichen Temperatursensoren, welche bei Fehler im System, direkt von außen, beispielsweise durch Satelliten-Computer, abgelesen werden können.The two
In
In dieser schematischen Darstellung sind zwei Batteriemodule 10 über mechanische und thermische Schnittstellen, welche symbolisch als Pfeile dargestellt sind, mit Gehäuseteilen 110, 112 des Batteriesystems 100 verbunden.In this schematic representation, two
Das Batteriesystem 100 weist Steckverbinder 116, 118 zur Spannungsversorgung bzw. für Daten auf. Entsprechende Stromanschlussleitungen 154 und Masseleitungen 156 sind mit entsprechenden Steckverbindern 70, 74 der Batteriemodule 10 verbunden.The
Der Steckverbinder 118 für Daten führt 28 V-Leitungen 158, 162 und Masseleitungen 160 jeweils getrennt zu Steckverbindern 92 für Datenleitungen der Batteriemodule 10, während die CAN-Leitung 132 und 12C-Leitung 130 den Batteriemodulen 10 parallel zugeführt werden.The
Das Batteriemodul 10 weist wie zuvor dargestellt, eine Schnittstelle 134 zur Spannungsversorgung auf. Weiter weist das Batteriemodul 10 eine Schnittstelle 197 des Zellstrangs auf, wobei als Zellstrang eine Kombination von serieller und paralleler Verschaltung der Batteriezellen 12 verstanden wird.As previously shown, the
Die Regel- und Steuerungseinrichtung 36 verarbeitet Informationen der Temperatursensoren 30, welche in Form eines Eindraht-Temperatursensors 195 über eine Eindraht-Kommunikation 196 zugeführt werden.The control and regulating
Die Einheit 34 für Überwachung und/oder Ladungsausgleich ist über die Kommunikationsschnittstelle 194 eingebunden. Dabei wird über eine sogenannte Serial-Peripheral-Interface-Kommunikation 179 (SPI-Kommunikation) in der Funktion 177 eine SPI-Botschaft decodiert, welche als Strangstrom 174, Strangspannung 175, Einzelzellspannungen 176 einer zentralen Funktion 180 zum Schätzen eines Batteriestatus und von Überwachungsgrenzen zugeführt wird.The unit 34 for monitoring and/or charge balancing is integrated via the
In der zentralen Funktion 180 werden in Funktion 181 Überwachungsgrenzen für Spannung, Strom und Temperatur bestimmt, sowie in Funktion 182 ein SOC pro Strang bestimmt. Weiter werden in Funktion 183 Spannungsgrenzen pro Strang getestet, in Funktion 184 Temperaturgrenzen pro Strang getestet, und in Funktion 185 Stromgrenzen pro Strang getestet.In the
Aus den Funktionen 183, 184, 185 wird in Funktion 190 eine Zielspannung für den Ladungsausgleich pro Batteriezelle 12 definiert, welche in einer Funktion 178 wieder als SPI-Botschaft codiert wird und an die SPI-Kommunikation 179 der Einheit 34 für Überwachung und/oder Spannungsausgleich geleitet wird.From the
Aus der zentralen Funktion 180 werden weiter Informationen für eine Funktion 187 eines Fehlermanagements einer Funktion 186 einer Heizungssteuerung abgeleitet. Dieses Fehlermanagement 187 fließt weiter als Input in einen Zustandsautomaten 188, welcher daraus in Funktion 189 eine generelle Statusmeldung ableitet. Informationen des Zustandsautomaten 199 fließen auch in die Definition der Zielspannungen für den Ladungsausgleich in Funktion 190.Further information for a
Die Statusmeldung aus der Funktion 189 kann über eine CAN-Leitung 132 an einen CAN-Transceiver 38 der CAN-Kommunikation 170 geleitet werden, welcher von einem CAN-Sende-Empfangs-Modul 171 gesteuert wird. Ein Decoder 172 empfangener CAN-Botschaften ist über eine CAN-Leitung 132 an den CAN-Transceiver 38 angebunden.The status message from
Weiter umfasst die Regel- und Steuerungseinrichtung 36 eine generelle Funktion 191 für das Initialisieren und Konfigurieren, ein Interrupt Handling 192 sowie einen Watchdog 193.Furthermore, the
Das Batteriemodul 10 weist einen Steckverbinder 92 für Datenleitungen 130, 132 sowie einen Steckverbinder 70 für den positiven Stromanschluss 154 auf.The
Die Strangspannung 175 der Batteriezellen 12 wird parallel an eine 3,3 V-Versorgungseinheit 52, an die Einheit 34 für Überwachung und/oder Ladungsausgleich, an einen MOSFET 78 für ein Heizelement 28, sowie an einen Stromsensor 72 geführt.The
Von der 3,3 V-Versorgungseinheit 52 ist die 3,3 V-Leitung an die Temperaturmesseinheit 58, an den Temperatursensor 76 sowie an den Stromsensor 72 geführt.The 3.3 V line is led from the 3.3
Die 12C-Leitung 130 geht von dem Steckverbinder 92 an den Temperatursensor 76. Die CAN-Leitung 132 führt zum CAN-Transceiver 38 und von dort zu dem zentralen Mikroprozessor der Regel- und Steuerungseinrichtung 36.The
Die Regel- und Steuerungseinrichtung 36 ist über eine SPI Kommunikation 165 mit der Einheit 34 für Überwachung und/oder Ladungsausgleich verbunden, welche Einheiten für eine Spannungsmessung 54 sowie für den Ladungsausgleich 56 umfasst. Die Spannungsmessung 54 ist über die FET-Steuerung 142 für den Ladungsausgleich direkt mit den Batteriezellen 12 verbunden. Eine Leitung 146 zur Messung der Einzelzellspannung führt von den Batteriezellen 12 zurück zur Ladungsausgleichsfunktion 56.The control and
Eine Leitung 174 für das Stromsignal des Stroms durch den Zellstrang führt vom Stromsensor 72 ebenfalls zur Ladungsausgleichsfunktion 56.A
Der MOSFET 78 für die Heizung wird über die Leitung 140 von der Regel- und Steuerungseinrichtung 36 angesteuert. Eine Busleitung 138 führt von der Regel- und Steuerungseinrichtung 36 zur Temperaturmesseinheit 58. Die Temperatursensoren 76 bekommen ihr Signal der individuellen Zelltemperaturen über die Leitung 148 ebenso wie die Temperaturmesseinheit 58The
Der MOSFET 80 für den Ladungsausgleich bekommt ein Signal über die Einzelzellverbindung 152 und ist wiederum über einen Vorwiderstand 150 mit den Batteriezellen 12 verbunden.The
Vorteilhaft kann bei dem vorgeschlagenen Batteriemodul 10 eine Ladeschlussspannung der Batteriezellen 12 nach Betriebsparametern gewählt werden und/oder mittels der Einheit 34 zur Überwachung und zum Ladungsausgleich von Batteriezellen 12 eingestellt werden.Advantageously, in the proposed
Ein Lade- und Entladebetrieb der Batteriezellen 12 kann mittels wenigstens der Regel- und Steuerungseinrichtung 36, insbesondere mittels eines Mikrocontrollers, gesteuert und/oder geregelt werden. Insbesondere kann dabei ein Ladezustand und/oder ein Alterungszustand der Batteriezellen 12 mittels der Regel- und Steuerungseinrichtung 36 bestimmt werden.A charging and discharging operation of the
Mit anderen Batteriemodulen 10 und/oder einem Batteriesystem 100 kann günstigerweise mittels eines CAN-Netzwerks kommuniziert werden. Darüber können auch Betriebsparameter des Batteriemoduls 10, insbesondere ein Ladezustand und/oder ein Alterungszustand, mit anderen Batteriemodulen ausgetauscht werden.It is advantageous to communicate with
Bei einem Batteriesystem 100 kann über das CAN-Netzwerk sowohl eine externe Kommunikation des Batteriesystems 100 als auch die interne Kommunikation zwischen den Batteriemodulen 10 durchgeführt werden.In a
Der Lade- und Entladebetrieb der Batteriezellen 12 des Batteriesystems 100 kann mittels einer verteilten Kommunikation mit den Regel- und Steuerungseinrichtungen 36 der einzelnen Batteriemodule 10 gesteuert und/oder geregelt werden. Insbesondere kann dabei ein Ladezustand und/oder eines Alterungszustand der Batteriezellen 12 mittels der Regel- und Steuerungseinrichtungen 36 der einzelnen Batteriemodule 10 bestimmt werden.The charging and discharging operation of the
In dem Batteriesystem 100 kann vorteilhaft eine gegenseitige Überprüfung der einzelnen Batteriemodule 10, insbesondere über einen Ladezustand und/oder einen Alterungszustand, über die Regel und Steuerungseinrichtungen 36 der Batteriemodule 10 durchgeführt werden.In the
BezugszeichenReference symbols
- 1010
- BatteriemodulBattery module
- 1212
- BatteriezelleBattery cell
- 1414
- LängsachseLongitudinal axis
- 1616
- Ende, StirnseiteEnd, front side
- 1818
- Ende, StirnseiteEnd, front side
- 1919
- AnschlusspolConnection pole
- 2020
- TrägerplatineCarrier board
- 2222
- HaltevorrichtungHolding device
- 2424
- HaltevorrichtungHolding device
- 2525
- Freiraumfree space
- 2626
- StrukturelementStructural element
- 2828
- HeizelementHeating element
- 3030
- TemperatursensorTemperature sensor
- 3232
- ZellverbinderCell connectors
- 3333
- VerbindungsmittelConnecting elements
- 3434
- Einheit zur Überwachung und/oder LadungsausgleichUnit for monitoring and/or charge balancing
- 3636
- Regel- und SteuerungseinrichtungControl and regulation device
- 3737
- KommunikationsmittelMeans of communication
- 3838
- CAN-TransceiverCAN transceiver
- 4040
- AbschlussplatineEnd plate
- 4242
- elektrischer Anschluss Onboard Datenverbindungelectrical connection onboard data connection
- 4444
- elektrischer Anschluss Programmierenelectrical connection programming
- 4646
- ElektronikbauteilElectronic component
- 4848
- Aussparung BatteriezelleBattery cell recess
- 5050
- StapelrichtungStacking direction
- 5252
- 3,3V Versorgung3.3V supply
- 5454
- SpannungsmessungVoltage measurement
- 5656
- LadungsausgleichLoad balancing
- 5858
- TemperaturmesseinheitTemperature measuring unit
- 6060
- AussparungRecess
- 6262
- MontagebohrungMounting hole
- 6464
- Aufnahme ZellverbinderCell connector holder
- 6666
- MontagebohrungMounting hole
- 6868
- Bohrung für HeizelementHole for heating element
- 7070
- Steckverbinder Stromanschluss positivConnector power connection positive
- 7272
- StromsensorCurrent sensor
- 7474
- Steckverbinder Stromanschluss MasseConnector Power connection Ground
- 7676
- TemperatursensorTemperature sensor
- 7878
- MOSFET HeizerMOSFET heater
- 8080
- MOSFET LadungsausgleichMOSFET charge balancing
- 8282
- Schutz ICProtection IC
- 8484
- Schutz ICProtection IC
- 8888
- BetriebskomponenteOperational component
- 9090
- LeistungskonverterPower converter
- 9292
- Steckverbinder DatenleitungenConnectors Data cables
- 9494
- ISP SteckverbinderISP connectors
- 9696
- Widerstand für LadungsausgleichResistance for charge equalization
- 9898
- Redundanter Ladungsausgleich ICRedundant charge balancing IC
- 9999
- TVS DiodeTVS Diode
- 100100
- BatteriesystemBattery system
- 110110
- BatteriegehäuseBattery housing
- 111111
- GehäuseteilHousing part
- 112112
- GehäuseteilHousing part
- 114114
- Halterungbracket
- 116116
- Steckverbinder SpannungsversorgungConnector power supply
- 118118
- Steckverbinder DatenConnector data
- 120120
- Verschraubung HaltevorrichtungScrew connection holding device
- 130130
- I2CI2C
- 132132
- CANCAN
- 134134
- SpannungsversorgungPower supply
- 136136
- 3,3V-Leitung3.3V line
- 138138
- BusleitungBus line
- 140140
- FET-Steuerung HeizungFET control heating
- 142142
- FET-Steuerung LadungsausgleichFET control charge balancing
- 146146
- Messung EinzelzellspannungMeasurement of single cell voltage
- 148148
- Individuelle ZelltemperaturIndividual cell temperature
- 150150
- VorwiderstandSeries resistor
- 152152
- EinzelzellverbindungSingle cell connection
- 154154
- StromanschlussPower connection
- 156156
- MasseanschlussGround connection
- 158158
- 28V28V
- 160160
- MasseleitungGround line
- 162162
- 28V28V
- 164164
- MasseleitungGround line
- 165165
- SPI KommunikationSPI communication
- 170170
- CAN TransceiverCAN Transceiver
- 171171
- CAN Sende-Empfangs-ModulCAN transmit-receive module
- 172172
- Decoder für CAN-BotschaftenDecoder for CAN messages
- 173173
- ZelltemperaturCell temperature
- 174174
- StrangstromString current
- 175175
- StrangspannungPhase voltage
- 176176
- ZellspannungCell voltage
- 177177
- Decodieren SPI BotschaftDecode SPI message
- 178178
- Codieren SPI BotschaftEncoding SPI message
- 179179
- SPI KommunikationSPI communication
- 180180
- Schätzen Batteriestatus & ÜberwachungsgrenzenEstimate battery status & monitoring limits
- 181181
- Berechnen ÜberwachungsgrenzenCalculate monitoring limits
- 182182
- Bestimmen SOC pro StrangDetermine SOC per strand
- 183183
- Test Spannungsgrenze pro StrangTest voltage limit per strand
- 184184
- Test Temperaturgrenze pro StrangTest temperature limit per strand
- 185185
- Test Stromgrenze pro StrangTest current limit per string
- 186186
- HeizungssteuerungHeating control
- 187187
- FehlermanagementError management
- 188188
- ZustandsautomatState machine
- 189189
- Generieren StatusmeldungGenerate status message
- 190190
- Definieren Zielspannung pro Zelle für LadungsausgleichDefine target voltage per cell for charge balancing
- 191191
- Initialisieren & KonfigurierenInitialize & Configure
- 192192
- Interrupt HandlingInterrupt handling
- 193193
- WatchdogWatchdog
- 194194
- Kommunikation mit LadungsausgleichseinheitCommunication with charge balancing unit
- 195195
- Eindraht-TemperatursensorSingle-wire temperature sensor
- 196196
- Eindraht-KommunikationSingle-wire communication
- 197197
- Zellstrang-SchnittstelleCell strand interface
Claims (20)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE202023100648.5U DE202023100648U1 (en) | 2023-02-10 | 2023-02-10 | Self-sufficient battery module for a battery system and battery system |
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Family Applications After (1)
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120188714A1 (en) * | 2009-04-24 | 2012-07-26 | Von Borck Felix | Battery management system |
| US20120308849A1 (en) * | 2010-02-05 | 2012-12-06 | Alelion Batteries Ab | Battery assembly |
| US20130224532A1 (en) * | 2010-11-05 | 2013-08-29 | Alelion Batteries Ab | Battery assembly |
| US20210083248A1 (en) * | 2018-05-25 | 2021-03-18 | E-Seven Systems Technology Management Ltd | Arrangement for cells for storing electrical energy having a spring contact element |
-
2023
- 2023-02-10 DE DE202023100648.5U patent/DE202023100648U1/en active Active
-
2024
- 2024-02-01 DE DE102024102895.5A patent/DE102024102895A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120188714A1 (en) * | 2009-04-24 | 2012-07-26 | Von Borck Felix | Battery management system |
| US20120308849A1 (en) * | 2010-02-05 | 2012-12-06 | Alelion Batteries Ab | Battery assembly |
| US20130224532A1 (en) * | 2010-11-05 | 2013-08-29 | Alelion Batteries Ab | Battery assembly |
| US20210083248A1 (en) * | 2018-05-25 | 2021-03-18 | E-Seven Systems Technology Management Ltd | Arrangement for cells for storing electrical energy having a spring contact element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102024102895A1 (en) | 2024-08-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| R163 | Identified publications notified | ||
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT E.V, DE Free format text: FORMER OWNER: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT E.V., BONN, DE |
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| R207 | Utility model specification | ||
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |