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Kommunikationssystem für eine Energiespeichervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, Energiespeichervorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betrieb des Kommunikationsystems Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem für eine Energiespeichervorrichtung. für ein Kraftfahrzeug, eine Energiespeichervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Verfahren zum Betrieb des Kommunikationssystems.
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Als Hybrid- bzw. Elektrofahrzeuge bezeichnet man Kraftfahrzeuge, die teilweise bzw. ganz durch elektrische Energie angetrieben werden. Zur Speicherung der elektrischen Energie werden vorzugsweise elektrochemische Energiespeicher mit Lithium-Ionen-Zellen oder Nickel-Metall-Hydrid-Zellen, aber auch elektrostatische Energiespeicher (bspw. Kondensatoren) verwendet.
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Eine Energiespeichervorrichtung (Batterie) umfasst in der Regel mehrere Energiespeicher, wobei die Energiespeicher im Kraftfahrzeug gebündelt an einem Ort angeordnet oder aus Platzgründen an unterschiedlichen Orten verteilt sein können.
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Die Energiespeichervorrichtung weist meist eine Steuereinrichtung auf, welche den Betrieb der einzelnen Energiespeicher überwacht und steuert. Hierzu ist die Steuereinrichtung mit jedem einzelnen Energiespeicher über ein Kommunikationssystem verbunden. Bei bisher bekannten Energiespeichervorrichtungen umfassen diese Kommunikationssysteme eine Vielzahl elektrischer Leitungen, meist zwei elektrische Leiter zur Nachrichtenübertragung, zwei weitere elektrische Leiter zur Energieversorgung der Kommunikationselektronik und ggf. einen elektrischen Leiter zur Übertragung eines systemweiten Synchronisationssignals zur Synchronisation von Mess- und Steuervorgängen. Insbesondere wenn die Energiespeicher im Kraftfahrzeug verteilt angeordnet sind, ergibt sich durch die Vielzahl an elektrischen Leitern ein entsprechend komplexer Kabelbaum mit vielfältigen Nachteilen, insbesondere hinsichtlich Gewicht, Platzbedarf, Anfälligkeit, Montagefreundlichkeit und Kosten.
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Die Druckschrift
DE 10 2006 005 334 A1 beschreibt ein Überwachungsverfahren für einen Zellenverbund, wobei eine Energiezuführungsleitung auch zur Kommunikation mit einer Zellgruppenlogik verwendet wird, indem Spannungspegel auf die Leitung aufmoduliert werden. Auch die Entgegenhaltung 11 2008 001 341 T5 offenbart eine Kommunikationsschaltung innerhalb einer Batterieeinrichtung, wobei das Kommunikationssignal auf ein Energiekabel aufmoduliert wird, um eine zusätzliche Kommunikationsleitung einzusparen. In vergleichbarer Weise offenbart die Druckschrift
DE 10 2009 057 515 A1 eine Datenübertragung innerhalb einer elektrischen Speicherzellenschaltung, wobei zur Datenübertragung die Versorgungsspannung moduliert wird.
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Die Druckschrift
DE 36 87 621 T2 offenbart allgemein ein leitungsgebundenes Kommunikationssystem, ohne Bezug auf Energiespeichereinrichtungen, wobei Signale auf eine Übertragungsleitung aufmoduliert werden. Wie auch in den vorgenannten Entgegenhaltungen ist ein spannungsbezogenes Modulationsverfahren beschrieben oder, alternativ hierzu, ein strombezogenes Modulationsverfahren.
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Die in den genannten Entgegenhaltungen dargestellten Modulationsverfahren sind jedoch beispielsweise gegen Spannungsspitzen auf den Versorgungsleitungen sensibel und daher weniger robust.
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Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Kommunikationssystem für eine Energiespeichervorrichtung, eine verbesserte Energiespeichervorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb des Kommunikationssystems bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch das Kommunikationssystem, die Energiespeichervorrichtung und das Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein Kommunikationssystem für eine Energiespeichervorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Anspruch 1 weist eine elektronische Einrichtung erster Art und mindestens eine elektronische Einrichtung zweiter Art auf. Die mindestens eine elektronische Einrichtung zweiter Art ist über eine elektrische Verbindung mit zwei elektrischen Leitern mit der elektronischen Einrichtung erster Art verbunden. Die elektronischen Einrichtungen erster und zweiter Art sind derart ausgebildet und mit Mitteln versehen, dass die mindestens eine elektronische Einrichtung zweiter Art mit elektrischer Energie von der elektronischen Einrichtung erster Art über die elektrische Verbindung versorgt werden kann. Zeitgleich können Nachrichten über die elektrische Verbindung von der elektronischen Einrichtung erster Art an die mindestens eine elektronische Einrichtung zweiter Art und/oder von der mindestens einen elektronischen Einrichtung zweiter Art an die elektronische Einrichtung erster Art übertragen werden.
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Unter einer elektronischen Einrichtung sind solche Einrichtungen zu verstehen, welche zumindest elektrische Signale empfangen, verarbeiten und versenden können (bspw. ein Mikrocontroller).
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Die zwei elektrischen Leiter bestehen aus einem Material, welches elektrische Ströme leiten kann.
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Eine Nachricht ist eine Information, welche von einem Sender zu einem Empfänger übertragen wird. Eine Information kann beispielsweise der Ladezustand eines Energiespeichers sein. Gemäß der Erfindung wird die Nachricht über eine elektrische Verbindung in elektrischer Form übertragen (analoge bzw. digitale Nachrichtenübertragung).
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Die der Erfindung zugrunde liegende Idee ist darin zu sehen, die elektronischen Einrichtungen derart auszubilden, dass zur zeitgleichen Übertragung von elektrische Energie und Nachrichten über dieselbe elektrische Verbindung lediglich zwei elektrische Leiter (Zwei-Draht Verbindung) benötigt werden.
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Zur Übertragung von elektrischer Energie kann die elektronische Einrichtung erster Art eine konstante elektrische Gleichspannung oder eine Wechselspannung zwischen den beiden elektrischen Leitern anlegen und auf diese Weise elektrische Energie in die elektrische Verbindung einspeisen. Die elektronische Einrichtung zweiter Art kann der elektrischen Verbindung die elektrische Energie entnehmen. Auf diese Weise kann die elektronische Einrichtung zweiter Art mit elektrischer Energie von der elektronischen Einrichtung erster Art versorgt werden.
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Zeitgleich können über dieselben beiden elektrischen Leiter Nachrichten in elektrischer Form (bspw. durch Spannungs- und/oder Strommodulation) übertragen werden. Das bedeutet, dass die elektronische Einrichtung zweiter Art elektrische Energie aus den beiden elektrischen Leitern entnehmen und gleichzeitig Nachrichten über dieselben beiden elektrischen Leiter senden und/oder empfangen kann.
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Hierdurch kann im Vergleich zum Stand der Technik die Anzahl der elektrischen Leitungen deutlich verringert werden. Dies führt nicht nur zu einer Gewichtsersparnis, sondern verringert auch die Komplexität der Verkabelung, wodurch auch die Kosten des Kommunikationssystems verringert werden können. Diese Vorteile sind besonders vorteilhaft bei einer Integration des Kommunikationssystems in eine Energiespeichervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, da die Montage einer solchen Energiespeichervorrichtung in ein Kraftfahrzeug erheblich vereinfacht wird.
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In einer Ausgestaltung des Kommunikationssystems nach Anspruch 2 weist das Kommunikationssystem einen Verbund aus mehreren elektronischen Einrichtungen zweiter Art auf. Die elektronischen Einrichtungen zweiter Art des Verbundes sind über die elektrische Verbindung, welche als Leitungsbus ausgebildet ist, mit der elektronischen Einrichtung erster Art verbunden.
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Ein Verbund aus mehreren Einrichtungen bedeutet, dass die Einrichtungen eine organisatorische Einheit bilden, welche über eine elektrische Verbindung miteinander in Verbindung stehen. Dies bedeutet jedoch keine Einschränkung hinsichtlich der räumlichen Anordnung der Einrichtungen. Die Einrichtungen eines Verbundes können daher weiterhin an verschieden Stellen eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
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Ein Leitungsbus ist eine elektrische Verbindung mit elektrischen Leitern, welche mehrere Einrichtungen derart miteinander verbindet, dass die Einrichtungen dieselben elektrischen Leiter zur Übertragung von Informationen (Datenübertragung) verwenden können. Die Einrichtungen können entweder direkt oder über kurze T-förmige Stichleitungen mit den elektrischen Leitern des Leitungsbusses verbunden sein. Gemäß der Erfindung handelt es sich bei der elektrischen Verbindung um einen Leitungsbus mit zwei elektrischen Leitern (Zwei-Draht-Bus).
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Auf diese Weise können mehrere elektronische Einrichtungen dieselbe elektrische Verbindung zur Übertragung von Nachrichten und zur Versorgung mit elektrischer Energie verwenden, wodurch elektrische Leiter gegenüber einer jeweiligen Einzelverbindung der elektronischen Einrichtungen eingespart werden können. Hierdurch können die Komplexität, das Gewicht und die Kosten eines Kommunikationssystems weiter gesenkt werden.
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In einer Ausgestaltung des Kommunikationssystems nach Anspruch 3 weist das Kommunikationssystem mindestens einen weiteren Verbund auf. Die diesem Verbund zugehörigen elektronischen Einrichtungen zweiter Art sind über eine eigene weitere elektrische Verbindung, welche als Leitungsbus ausgebildet ist, mit der elektronischen Einrichtung erster Art verbunden.
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Jedem Verbund ist somit eine eigene elektrische Verbindung mit zwei Leitern zugeordnet, mit der die dem Verbund zugehörigen elektronischen Einrichtungen zweiter Art gekoppelt sind. Mit anderen Worten: die elektronische Einrichtung erster Art ist über jeweils eine als Bus ausgebildete elektrische Verbindung mit zwei elektrischen Leitern mit jeweils einem Verbund von elektronischen Einrichtungen zweiter Art verbunden.
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Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin begründet, dass die Anzahl der Nachrichten zwischen den elektronischen Einrichtungen erster und zweiter Art erhöht werden kann (Erhöhung der Datenrate). Weiterhin kann die Übertragungssicherheit zwischen den elektronischen Einrichtungen verbessert werden, insbesondere da durch die Erhöhung der Datenrate die Wahrscheinlichkeit eines Kommunikationsstaus verringert wird.
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In einer Ausgestaltung des Kommunikationssystems nach Anspruch 4 sind die elektronischen Einrichtungen erster und zweiter Art derart ausgebildet, dass die Nachrichten von der elektronischen Einrichtung erster Art zu der mindestens einen elektronischen Einrichtung zweiter Art mittels einer ersten Übertragungstechnik und die Nachrichten von der mindestens einen elektronischen Einrichtung zweiter Art zu der elektronischen Einrichtung erster Art mittels einer zweiten Übertragungstechnik übertragen werden können. Dabei erfolgt gemäß der ersten Übertragungstechnik die Nachrichtenübertragung durch mindestens zwei unterschiedliche elektrische Spannungszustände und gemäß der zweiten Übertragungstechnik die Nachrichtenübertragung durch mindestens zwei unterschiedliche elektrische Stromstärken.
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Zur Übertragung von Nachrichten von der elektronischen Einrichtung erster Art zu der elektronische Einrichtung zweiter Art mittels der ersten Übertragungstechnik ist die elektronische Einrichtung erster Art derart ausgebildet, dass mindestens zwei verschiedene elektrische Spannungszustände (bspw. 10 V und 10,5 V) zwischen den beiden elektrischen Leitern erzeugt werden können. Hinsichtlich einer digitalen Nachrichtenübertragung kann der erste Spannungszustand als eine binäre „0” und der zweite Spannungszustand als binäre „1” interpretiert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung können unterschiedliche Nachrichten mittels der ersten Übertragungstechnik übertragen werden, indem weitere elektrische Spannungszustände (bspw. 11 V, 11,5 V, 12 V, ...) zwischen den beiden elektrischen Leitern erzeugt werden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass in einer weiteren Ausgestaltung die erste Übertragungstechnik über eine zeitliche Taktung längere und unterschiedliche Nachrichten übertragen kann. Indem der gewünschte Spannungszustand jeweils über die Zeitdauer eines Taktes erzeugt wird, kann beispielweise eine beliebige Nachricht mit einem beliebigen binären Inhalt (bspw. „1011”) kodiert übertragen werden.
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Zur Übertragung von Nachrichten von der elektronischen Einrichtung zweiter Art zu der elektronischen Einrichtung erster Art mittels der zweiten Übertragungstechnik kann die elektronische Einrichtung zweiter Art einen elektrischen Strom mit einer ersten Stromstärke (bspw. 10 mA) und einer zweiten Stromstärke (bspw. 11 mA) in den beiden elektrischen Leitern erzeugen. Hinsichtlich einer digitalen Nachrichtenübertragung kann die erste Stromstärke als eine binäre „0” und die zweite Stromstärke als eine binäre „1” interpretiert werden. Über eine zeitliche Taktung können auch längere und unterschiedliche Nachrichten kodiert übertragen werden, indem die dem binären Zeichen zugeordnete Stromstärke über die Zeitdauer eines Taktes erzeugt wird. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Nachricht mit dem binären Inhalt „1011” in vier Takten übertragen werden, wobei die erste Stromstärke während der Takte 1, 3 und 4, und die zweite Stromstärke während dem Takt 2 erzeugt wird.
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Zur Erzeugung der beiden Stromstärken weist die elektronische Einrichtung zweiter Art (mindestens) zwei unterschiedliche Leistungsaufnahmezustände auf, beispielsweise ein erster Leistungsaufnahmezustand mit einer normalen elektrischen Leistungsaufnahme und zweiter Leistungsaufnahmezustand mit einer höheren elektrischen Leistungsaufnahme. Der erste Leistungsaufnahmezustand verursacht einen größeren Stromfluss durch die beiden elektrischen Leiter als der zweite Leistungsaufnahmezustand. Der erste Leistungsaufnahmezustand kann beispielsweise während dem normalen Betrieb der elektronischen Einrichtung zweiter Art anliegen (normale elektrische Leistungsaufnahme) und der zweite Leistungsaufnahmezustand kann durch einen zusätzlichen zugeschalteten Verbraucher, beispielsweise einen Lastwiderstand, erzeugt werden (höhere elektrische Leistungsaufnahme).
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Die elektronische Einrichtung erster Art kann die beiden verschiedenen Stromstärken durch die beiden elektrischen Leiter ermitteln (bspw. durch Messung der Stromstärke), und auf diese Weise die von der elektronischen Einrichtung zweiter Art gesendeten Nachricht erkennen und empfangen.
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In einer Ausgestaltung können weitere unterschiedliche Nachrichten mittels der zweiten Übertragungstechnik übertragen werden, indem weitere elektrische Stromstärken (bspw. 12 mA, 13 mA, 14 mA, ...) in den zwei elektrischen Leitern durch weitere Leistungsaufnahmezustände der elektronischen Einrichtung zweiter Art erzeugt werden.
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Die beiden oben beschriebenen Übertragungstechniken ermöglichen eine zuverlässige und robuste Übertragung von Nachrichten zwischen den elektronischen Einrichtungen über die beiden elektrischen Leiter bei gleichzeitiger Übertragung von elektrischer Energie über dieselben beiden elektrischen Leiter von der elektronischen Einrichtung erster Art zu der elektronischen Einrichtung zweiter Art.
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Eine Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 5 weist ein Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, eine Steuereinrichtung und mindestens eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung auf. Der Steuereinrichtung ist die elektronische Einrichtung erster Art zugeordnet. Der mindestens einen elektrochemischen Energiespeichereinrichtung ist jeweils eine der elektronischen Einrichtungen zweiter Art zugeordnet.
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Bei dieser Energiespeichervorrichtung kann die Steuereinrichtung über die eine elektrische Verbindung mit zwei elektrischen Leitern die mindestens eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung mit elektrischer Energie versorgen. Zeitgleich können über dieselbe elektrische Verbindung Nachrichten zwischen der Steuereinrichtung und der mindestens einen elektrochemischen Energiespeichereinrichtung übertragen werden.
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Durch die Integration eines Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung in eine Energiespeichervorrichtung können elektrische Leiter eingespart und somit das Gewicht und die Komplexität einer Energiespeichervorrichtung reduziert werden. Die Kosten einer Energiespeichervorrichtung, sowie die Kosten für den Einbau der Energiespeichervorrichtung in ein Kraftfahrzeug können dadurch gesenkt werden.
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In einer Ausgestaltung der oben beschrieben Energiespeichervorrichtung weist die Energiespeichervorrichtung einen Verbund mit mehreren elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen auf. Jeder der mehreren elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen ist eine elektronische Einrichtung zweiter Art zugeordnet. Die elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen des Verbundes sind somit über dieselbe elektrische Verbindung, welche als Leitungsbus ausgebildet ist, mit der Steuereinrichtung verbunden.
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Auf diese Weise kann die Steuereinrichtung über die eine elektrische Verbindung mit zwei elektrischen Leitern die mehreren elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen des Verbundes mit elektrischer Energie versorgen. Zeitgleich können über dieselbe elektrische Verbindung Nachrichten zwischen der Steuereinrichtung und den mehreren elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen des Verbundes übertragen werden.
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In einer Ausgestaltung der oben beschriebenen Energiespeichervorrichtung weist die Energiespeichervorrichtung mindestens einen weiteren Verbund auf. Die diesem Verbund zugehörigen elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen sind über eine eigene weitere elektrische Verbindung, welche ebenfalls als Leitungsbus ausgebildet ist, mit der Steuereinrichtung verbunden.
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Die Funktionsweise ergibt sich in analoger Weise aus der oben beschriebenen Energiespeichervorrichtung.
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In einer Ausgestaltung der Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 6 weist die Energiespeichervorrichtung eine Steuereinrichtung, mindestens eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung und eine zusätzliche elektrochemische Energiespeichereinrichtung auf. Der mindestens einen elektrochemischen Energiespeichereinrichtung ist eine der elektronischen Einrichtungen zweiter Art zugeordnet. Der zusätzlichen elektrochemischen Energiespeichereinrichtung ist die elektronische Einrichtung erster Art zugeordnet. Die zusätzliche elektrochemische Energiespeichereinrichtung ist mit der Steuereinrichtung über eine Feldbusverbindung zum Austausch von Nachrichten verbunden. Weiterhin ist die zusätzliche elektrochemische Energiespeichereinrichtung mit der Steuereinrichtung über eine elektrische Energieversorgungsverbindung zur Versorgung mit elektrischer Energie verbunden.
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Bei der Feldbusverbindung handelt es sich insbesondere um ein herkömmliches elektrisches, optisches oder kabelloses Bussystem aus dem automobilen oder industriellen Bereich, bspw. CAN-Bus, LIN-Bus oder MOST-Bus. Es kann sich jedoch auch um ein Bussystem auf Basis von Ethernet, WLAN oder Bluetooth handeln.
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Über die Feldbusverbindung können Nachrichten zwischen der Steuereinrichtung und der zusätzlichen Energiespeichereinrichtung übertragen werden. Hierzu weist die Steuereinrichtung und die zusätzliche Energiespeichereinrichtung jeweils eine Feldbuseinrichtung auf, welche die Nachrichten gemäß der physikalischen Eigenschaften und dem Übertragungsprotokoll der Feldbusverbindung versenden und empfangen kann. Beispielsweise kann es sich bei der Feldbuseinrichtung um einen CAN-Controller für einen CAN-Bus handeln.
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Die zusätzliche elektrochemische Energiespeichereinrichtung kann über die Energieversorgungsverbindung von der Steuereinrichtung mit elektrischer Energie versorgt werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass die zusätzliche elektrochemische Energiespeichereinrichtung eine eigene Energiequelle aufweist.
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Weiterhin kann die zusätzliche elektrochemische Energiespeichereinrichtung über die elektrische Verbindung (mit zwei elektrischen Leitern) die mindestens eine elektrochemische Energiespeichereinrichtung mit elektrischer Energie versorgen. Zeitgleich können über dieselbe elektrische Verbindung Nachrichten zwischen der zusätzlichen elektrochemischen Energiespeichereinrichtung und der mindestens einen elektrochemischen Energiespeichereinrichtung übertragen werden.
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Durch diese Ausgestaltung können die Vorteile einer Feldbusverbindung (sichere und erprobte Nachrichtenübertragung) mit den Vorteilen eines Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung kombiniert werden. Hierdurch können die Kosten der Energiespeichervorrichtung weiter gesenkt werden.
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In einer Ausgestaltung der oben beschrieben Energiespeichervorrichtung weist die Energiespeichervorrichtung eine oder mehrere Verbunde mit elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen, welchen jeweils eine elektronische Einrichtung zweiter Art zugeordnet ist, auf. Entgegen einer der vorangegangenen Ausgestaltungen, sind diese Verbunde jedoch nicht mit der Steuereinrichtung, sondern mit der zusätzlichen elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen über jeweils eine elektrische Verbindung verbunden. Der weitere Aufbau und die Funktionsweise ergeben sich in analoger Weise aus der vorangegangenen Ausgestaltung.
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Ein Verfahren nach Anspruch 7 betrifft den Betrieb eines Kommunikationssystems nach Anspruch 1. Hierbei versorgt die elektronische Einrichtung erster Art die mindestens eine elektronische Einrichtung zweiter Art über die elektrische Verbindung mit elektrischer Energie. Zeitgleich überträgt die elektronische Einrichtung erster Art eine Nachricht über die elektrische Verbindung an die mindestens eine elektronische Einrichtung zweiter Art und/oder die mindestens eine elektronische Einrichtung zweiter Art überträgt eine Nachricht über die elektrische Verbindung an die elektronische Einrichtung erster Art.
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Die Vorteile dieses Verfahrens ergeben sich in analoger Weise aus der Beschreibung des vorliegenden Anspruchs 1.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 8 überträgt die elektronische Einrichtung erster Art eine Nachricht zu der mindestens einen elektronischen Einrichtung zweiter Art mit einer ersten Übertragungstechnik. Die mindestens eine elektronische Einrichtung zweiter Art überträgt eine Nachricht zur elektronischen Einrichtung erster Art mit einer zweiten Übertragungstechnik. Die elektronischen Einrichtungen erster und zweiter Art verwenden gemäß der ersten Übertragungstechnik mindestens zwei unterschiedliche elektrische Spannungszustände und gemäß der zweiten Übertragungstechnik mindestens zwei unterschiedliche elektrische Stromstärken.
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Die Vorteile dieser Ausgestaltung ergeben sich in analoger Weise aus der Beschreibung des vorliegenden Anspruchs 2.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 9 übertragen die elektronischen Einrichtungen erster und zweiter Art mit der ersten Übertragungstechnik Synchronisationssignale und mit der zweiten Übertragungstechnik Daten.
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Die Daten, welche mittels der zweiten Übertragungstechnik übertragen werden, bestehen aus einer beliebigen Menge an einzelnen Informationen (bspw. dem Ladezustand und der Kapazität eines Energiespeichers). Die einzelnen Informationen werden auf Senderseite ermittelt und in einer Datennachricht zusammengefasst. Die Informationen der Datennachricht werden daraufhin hintereinander übertragen. Die Empfangsseite empfängt die Informationen nacheinander entsprechend der Sendereihenfolge, fasst die Information wieder zu der Datennachricht zusammen und verwendet die zusammengefasste Datennachricht.
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Zwischen der senderseitigen Ermittlung der Informationen und der empfangsseitigen Weiterverarbeitung ergibt sich systembedingt eine Zeitdifferenz. Diese Zeitdifferenz ist abhängig von der Menge der zu übertragenen Information (eine große Menge an Informationen benötigt eine größere Übertragungszeit als eine kleine Menge an Informationen), die Art der senderseitigen Datenermittlung (bspw. ist das Auslesen von Informationen aus einem RAM-Speicher häufig schneller als das Auslesen von Informationen aus einem Messsensor) und der empfangsseitigen Reaktionsgeschwindigkeit zum Zusammenfassen und weiterverarbeiten der Information (bspw. bedingt durch höher priorisierte Datenverarbeitungen auf der Empfangsseite). Insbesondere kann die empfangsseitige Reaktionsgeschwindigkeit sehr unterschiedlich ausfallen und daher schwer vorhersehbar sein. Die zweite Übertragungstechnik eignet sich daher für Informationen, welche eher geringere Anforderungen an die Übertragungsgeschwindigkeit und Synchronisationsfähigkeit stellen.
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Das Synchronisationssignal der ersten Übertragungstechnik unterscheidet sich von den Daten der zweiten Übertragungstechnik derart, dass das Synchronisationssignal lediglich eine kurze zeitkritische Information beinhaltet, welche von den an die elektrische Verbindung angeschlossenen Einrichtungen nahezu zeitgleich empfangen und nahezu synchron weiterverarbeitet werden kann. Diese hohe Synchronisationsfähigkeit der ersten Übertragungstechnik wird durch das Erzeugen eines weiteren Spannungszustands zwischen den elektrischen Leitern der elektrische Verbindung erreicht, da alle empfangsseitigen elektronischen Einrichtungen unmittelbar mit geringen Latenzzeiten diesen veränderten zweiten Spannungszustand erkennen können.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung eignet sich somit die erste Übertragungstechnik (Synchronisationssignal) besonders gut zum Synchronisieren von Einrichtungen und die zweite Übertragungstechnik (Daten) besonders gut zur Übertragung von größeren Informationsmengen.
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Die oben beschrieben Verfahren können in analoger Weise auf die Kommunikationssysteme nach Anspruch 2 bis 4 und die Energiespeichervorrichtungen nach Anspruch 5 bis 6 übertragen werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind gezeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Energiespeichervorrichtung mit einer elektrischen Verbindung,
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2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Energiespeichervorrichtung mit zwei elektrischen Verbindungen,
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3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Energiespeichervorrichtung mit einer elektrischen Verbindung und einer zusätzlichen elektrischen Feldbusverbindung,
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4 eine beispielhafte Darstellung einer Synchronisationssignalübertragung,
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5 eine beispielhafte Darstellung einer Datenübertragung,
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6 eine beispielhafte Darstellung einer Synchronisationssignal- und Datenübertragung.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Energiespeichervorrichtung 1 mit einer Steuereinrichtung 10, einem Verbund 2 mit vier elektrochemischen Energiespeichereinrichtungen 20 und einem integrierten Kommunikationssystem 3 mit einer elektronischen Einrichtung erster Art 31, vier elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 und einer elektrischen Verbindung 30.
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Die elektrische Verbindung 30 stellt eine elektrische Zwei-Draht Busverbindung dar und verbindet die Steuereinrichtung 10 und die Energiespeichereinrichtungen 20 des Verbunds 2. Die elektrische Verbindung 30 besteht aus genau zwei elektrischen Leitern (Drähte). Die Steuereinrichtung 10 und die Energiespeichereinrichtungen 20 des Verbundes 2 sind somit über dieselben beiden elektrischen Leiter miteinander elektrisch verbunden.
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Die Steuereinrichtung 10 weist eine elektrische Energiequelle 12 auf. Der Steuereinrichtung 10 ist ferner die elektronische Einrichtung erster Art 31 zugeordnet.
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Die elektronische Einrichtung erster Art 31 ist mit der Energiequelle 12 und der elektrischen Verbindung 30 elektrisch verbunden.
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Die elektronische Einrichtung erster Art 31 ist derart ausgebildet und mit Mitteln versehen, dass sie elektrische Energie in die elektrische Verbindung 30 einspeisen und zeitgleich über dieselbe elektrische Verbindung 30 Nachrichten senden und empfangen kann. Hierzu kann die elektronische Einrichtung erster Art 31 beispielsweise einen Mikrocontroller und/oder aktive elektronische Bauteile und/oder passive elektronische Bauteile aufweisen.
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Hinsichtlich dem weiteren Aufbau und der Funktionsweise der elektronischen Einrichtung erster Art 31 wird auf die Beschreibung des Kommunikationssystems 3 weiter unten verwiesen.
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Die Energiequelle 12 kann die Steuereinrichtung 10, insbesondere die elektronische Einrichtung 31, mit elektrischer Energie versorgen. Hierzu kann die Energiequelle einen elektrischen Energiespeicher, beispielsweise eine Batterie, aufweisen. Die Energiequelle 12 kann jedoch auch über eine Steckverbindung mit dem Stromnetz eines Kraftfahrzeuges verbunden sein.
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Die Steuereinrichtung 10 kann ferner eine Steuerelektronik aufweisen, welche mit der elektronischen Einrichtung 31 elektrisch verbunden ist. Die Steuerelektronik kann zumindest Informationen elektronisch verarbeiten und Informationen mit der elektronischen Einrichtung 31 austauschen (senden und empfangen). Die Steuerelektronik kann ferner die Energiespeichervorrichtung 1 steuern und überwachen (bspw. Steuerung der Lade- und Entladevorgänge, sowie Ermittlung und Überwachung der Betriebs- und Zustandsdaten der Energiespeichereinrichtungen 20).
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Die Energiespeichereinrichtungen 20 weisen jeweils einen Energiespeicher 21 auf. Ferner ist jeder Energiespeichereinrichtungen 20 jeweils eine der elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 zugeordnet.
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Die elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 sind mit dem ihnen zugeordneten Energiespeicher 21 und mit der elektrischen Verbindung 30 elektrisch verbunden.
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Die elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 sind derart ausgebildet und mit Mitteln versehen, dass der elektrischen Verbindung 30 elektrische Energie entnommen und zeitgleich über dieselbe elektrische Verbindung 30 Nachrichten gesendet und empfangen werden können.
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Die elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 können mit der entnommenen elektrischen Energie die Energiespeichereinrichtungen 20, insbesondere sich selbst und jeweils den ihnen zugeordneten Energiespeicher 21, mit elektrischer Energie versorgen. Die elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 können weiterhin mit dem ihnen zugeordneten Energiespeicher 21 elektrisch kommunizieren. Auf diese Weise können die elektronischen Einrichtungen 32 beispielsweise Nachrichten von der elektrischen Verbindung 30 an den Energiespeicher 21 (und andersherum) weiterleiten.
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Hinsichtlich dem weiteren Aufbau und der Funktionsweise der elektronischen Einrichtung zweiter Art 32 wird auf die Beschreibung des Kommunikationssystems 3 weiter unten verwiesen.
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Der Energiespeicher 21 umfasst eine Elektronik und eine oder mehrere Energiespeicherzellen.
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Die Elektronik ist mit den Energiespeicherzellen und mit der elektronischen Einrichtung zweiter Art 32 elektrisch verbunden. Die Elektronik kann so die Energiespeicherzellen steuern und überwachen, sowie Nachrichten mit der elektronischen Einrichtung zweiter Art 32 austauschen.
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Die Elektronik kann beispielsweise Betriebs- und Zustandsdaten der Energiespeicherzellen (Spannung, Ladezustand, Kapazität, Temperatur) ermitteln, überwachen und an die elektronische Einrichtung zweiter Art 32 übermitteln. Die Elektronik kann ferner die Energiespeicherzellen laden und/oder entladen.
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Die Energiespeicherzellen können aus elektrochemischen Zellen bestehen, bspw. Lithium-Ionen-Zellen oder Nickel-Metall-Hydrid-Zellen.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Energiespeichervorrichtung 1 eine beliebige Anzahl von Energiespeichereinrichtungen 20 aufweisen kann, welche analog zum Ausführungsbeispiel angeordnet und elektrisch verbunden sind.
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Zur Erhöhung der Übertragungssicherheit von Nachrichten über die elektrische Verbindung 30 können die beiden elektrischen Leiter ferner ineinander verdrillt sein („Twisted Pair”).
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Nachfolgend soll der Aufbau und die Funktionsweise des Kommunikationssystems 3, insbesondere hinsichtlich der Energie- und Nachrichtenübertragung, erläutert werden:
Die elektronischen Einrichtungen 31 und 32 sind – in Zusammenfassung der oben beschriebenen Energiespeichervorrichtung 1 – derart ausgebildet und mit Mitteln versehen, dass über die elektrische Verbindung 30 die elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 mit elektrischer Energie von der elektronischen Einrichtung erster Art 31 versorgt werden können und zeitgleich über die elektrische Verbindung 30 Nachrichten zwischen den elektronischen Einrichtungen 31 und 32 übertragen werden können.
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Die Energieübertragung von der elektronischen Einrichtung erster Art 31 zu den elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 kann über einen Gleichspannungsanteil der elektrischen Verbindung 30 erfolgen. Hierbei speist die elektronische Einrichtung erster Art 31 immer die Menge an elektrischen Strom in die elektrische Verbindung 30 ein, welche von den elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 entnommen wird.
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Die Nachrichtenübertragung von der elektronischen Einrichtung erster Art 31 zu den elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 erfolgt mittels einer ersten Übertragungstechnik (Spannungsmodulation). Die elektronische Einrichtung erster Art 31 ist derart ausgestaltet, dass für eine bestimmte Zeit (bspw. 10 ms) die Spannung, welche an der elektrischen Verbindung 30 anliegt, von einem ersten Spannungswert (bspw. 10 Volt) auf mindestens einen zweiten Spannungswert (bspw. 10,5 Volt) geändert werden kann. Die elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 sind derart ausgestaltet, dass die Spannung, welche an der elektrischen Verbindung 30 anliegt, gemessen und damit die mindestens zwei Spannungszustände erkannt werden können. Über diese Spannungsmodulation kann eine Nachricht von der elektronischen Einrichtung erster Art 31 zu den elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 übertragen werden.
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Die Nachrichtenübertragung von den elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 zu der elektronischen Einrichtung erster Art 31 erfolgt dagegen mittels einer zweiten Übertragungstechnik (Strommodulation). Hierzu sind die elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 derart ausgestaltet, dass mindestens zwei verschieden große elektrische Ströme der elektrischen Verbindung 30 entnommen werden können. Eine erste Stromstärke entspricht dabei dem Versorgungstrom (oder Grundstrom), welcher für den normalen Betrieb der elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 benötigt wird. Eine davon abweichende mindestens zweite Stromstärke kann von den elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 durch die Verwendung mindestens eines zusätzlichen elektrischen Verbrauchers (beispielweise einen zusätzlichen Lastwiderstand) erzeugt werden. Die elektronische Einrichtung erster Art 31 ist derart ausgestaltet, dass die Menge des entnommenen elektrischen Stroms erkannt und die gleiche Strommenge in die elektrische Verbindung 30 eingespeist werden kann. Über diese Strommodulation kann somit eine Nachricht von den elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 zu der elektronischen Einrichtung erster Art 31 übertragen werden.
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Im Folgenden soll anhand der 4 und 5 die Funktionsweise der Energie- und Nachrichtenübertragung näher erläutert werden:
4 veranschaulicht eine Synchronisationssignalübertragung mittels der ersten Übertragungstechnik. In dem gezeigten Spannungsdiagram ist eine Spannung U mit der Einheit Volt gegenüber einer Zeit t mit der Einheit Sekunde dargestellt. An einer Spannungsachse sind zwei unterschiedliche Spannungswerte U0 und U1 gekennzeichnet. Das Spannungsdiagram zeigt ferner ein Synchronisationssignal 101, welches von der elektronische Einrichtung erster Art 31 an die elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 gesendet wird.
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In dem Spannungsdiagram ist ein Spannungsverlauf gezeigt, welcher die an der elektrischen Verbindung 30 anliegende Spannung über die Zeit darstellt. Zu Beginn liegt eine Spannung von U0 an. Bei dem Synchronisationssignal 101 verändert sich die Spannung kurzeitig auf den Spannungswert U1 und nimmt danach wieder den Spannungswert U0 ein.
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Zu Beginn befinden sich die elektronischen Einrichtungen erster Art 31 im normalen Betrieb (keine Synchronisationssignalübertragung), so dass die Spannung U0 anliegt. Während der Übertragung des Synchronisationssignals 101 wird von der elektronischen Einrichtung erster Art 31 die Spannung U1 erzeugt. Die elektronische Einrichtung zweiter Art 32 misst kontinuierlich die Spannung U und erkennt bei Messung der Spannung U0 das Synchronisationssignal 101.
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Hinsichtlich einer Ausgestaltung der Erfindung kann dem Spannungsdiagramm ein weiteres Synchronisationssignal 102 entnommen werden. Bei dem Synchronisationssignal 102 verändert sich die Spannung kurzeitig auf einen Spannungswert, welcher sich von den Spannungswerten U0 und U1 unterscheidet, und nimmt danach wieder den Spannungswert U0 ein.
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Entsprechend der Ausgestaltung können somit weitere Spannungswerte, welche sich von U0 und U1 unterscheiden, zur Übertragung von weiteren Synchronisationssignalen verwendet werden. Hierbei ist es denkbar, dass jedes einzelne der weiteren Synchronisationssignale mit jeweils einem definierten Spannungswert genau einer elektronischen Einrichtung zweiter Art 32 zugeordnet ist. Auf diese Weise kann die elektronische Einrichtung erster Art 31 ein Synchronisationssignal an eine bestimmte elektronische Einrichtung zweiter Art 32 übertragen.
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5 veranschaulicht eine Datenübertragung mittels der zweiten Übertragungstechnik. In dem gezeigten Stromstärkediagram ist eine Stromstärke I mit der Einheit Ampere gegenüber einer Zeit t mit der Einheit Sekunde dargestellt. An einer Stromstärkeachse sind zwei unterschiedliche Stromstärken I0 und I1 gekennzeichnet. Das Stromstärkediagram zeigt ferner eine beispielhafte Datennachricht 111, welche von einer der elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 an die elektronische Einrichtung erster Art 31 gesendet wird.
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Die Stromstärke I entspricht der Strommenge, welche von der elektronischen Einrichtung erster Art 31 durch die elektrische Verbindung 30 zu den elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 (und wieder zurück) fließt.
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Zu Beginn fließt ein Strom mit der Stromstärke I0. Während der Datennachricht 111 fließt ein Strom mit der Stromstärke I0 oder I1. Danach fließt wieder ein Strom mit der Stromstärke I0.
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Zu Beginn befinden sich die elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 in einem ersten Leistungsaufnahmezustand (normaler Betrieb), so dass die Stromstärke I0 erzeugt wird. Die elektrische Leistungsaufnahme kann über die Gleichung E = U * I bestimmen werden. Bei der Datennachricht 111 sendet eine der elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 eine Nachricht an die elektronische Einrichtung erster Art 31.
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Zu Beginn der Datennachricht 111 wechselt die elektronische Einrichtung zweiter Art 32 für eine Taktdauer in einen zweiten Leistungsaufnahmezustand, welcher zu der Stromstärke I1 führt. Danach wechselt die elektronische Einrichtung zweiter Art 32 für eine weitere Taktdauer in den ersten Leistungsaufnahmezustand (Stromstärke I0), für zwei Taktdauern in den zweiten Leistungsaufnahmezustand (Stromstärke I1) und zum Schluss wieder in den ersten Leistungsaufnahmezustand (Stromstärke I0).
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Zur Kodierung der Datennachricht 111 kann beispielsweise die Stromstärke I0 als eine binäre 0 und die Stromstärke I1 als eine binäre 1 angesehen werden. Über die Taktung werden mehrere binäre Ziffern (0 und 1) hintereinander übertragen. Gemäß dieser Kodierung wird in der Datennachricht 111 eine Nachricht mit dem binären Inhalt „1011” übertragen.
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Die elektronische Einrichtung erster Art 31 misst während der Datennachricht 111 die Stromstärke I mindestens einmal pro Taktdauer. Gemäß der oben beschrieben Kodierung kann die elektronische Einrichtung erster Art 31 aus den pro Takt gemessen Stromstärken (I0 und I1) die übertragene Datennachricht 111 ermitteln.
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Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei der dargestellten Datennachricht 111 lediglich um ein Beispiel handelt. Die Datennachrichten können auch eine beliebige Nachrichtenlänge (Anzahl der binären Ziffern) und einen beliebigen binären Inhalt aufweisen.
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Hinsichtlich einer Ausgestaltung der Erfindung kann dem Stromstärkediagram eine weitere Datennachricht 102 entnommen werden. Zur Erzeugung der Datennachricht 102 wird eine weitere Stromstärke verwendet, welche sich von den Stromstärken I0 und I1 unterscheidet. Es können auch weitere Stromstärken für weitere Datennachrichten verwendet werden. Diese weiteren Stromstärken können beispielsweise zur Kenntlichmachung des Absenders einer Datennachricht verwendet werden. So kann jede einzelne elektronische Einrichtung zweiter Art 32 Datennachrichten mit jeweils einer anderen Stromstärke kodieren.
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Unter Betrachtung von 6 sei im Folgenden der Betrieb der Energiespeichervorrichtung 1 beispielhaft beschrieben:
Die Steuereinrichtung 10 startet einen Diagnosezyklus durch Senden eines Synchronisationssignals 101 über die elektrische Verbindung 30. Das Synchronisationssignal wird von allen Energiespeichereinrichtungen 20 nahezu gleichzeitig erkannt und in allen Energiespeichervorrichtungen 20 wird daraufhin nahezu gleichzeitig eine Überprüfung der Energiespeicherzellen (bspw. Ladezustand, Kapazität der Energiespeicherzellen) gestartet und durchgeführt (siehe Bezugszeichen 200). Nach Beendigung der Überprüfung sendet jede Energiespeichervorrichtung 20 Informationen – beispielsweise die Ergebnisse der Überprüfung – als Datennachricht (111a, 111b, 111c, 111d) über die elektrische Verbindung 30 an die Steuereinrichtung 10. Zur Vermeidung von Datennachrichtenkollisionen kann beispielsweise jeder Energiespeichervorrichtungen 20 eine bestimmte Zeitspanne zum Senden der Daten vorgegeben werden. Die Steuereinrichtung 10 empfängt die Daten und kann die darin übermittelten Informationen – beispielsweise die Ergebnisse der Überprüfung – auswerten und weiterverarbeiten.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Energiespeichervorrichtung 1, welche im Vergleich zur Energiespeichervorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels (1) eine zusätzliche elektrische Verbindung 30 aufweist.
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Die elektrische Verbindung 30 und die zusätzliche elektrische Verbindung 30 verbinden jeweils einen Verbund 2 mit jeweils zwei Energiespeichereinrichtungen 20 mit der Steuereinrichtung 10.
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Die Funktionsweise der zusätzlichen elektrischen Verbindung 30 ergibt sich in analoger Weise aus der Beschreibung der 1.
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Aufgrund der zusätzlichen elektrischen Verbindung 30 verdoppelt sich im Vergleich zu der Energiespeichereinrichtung 1 in 1 (welche die gleiche Anzahl von Energiespeichereinrichtungen 20 aufweist) die Anzahl der Nachrichten, welche zwischen den Energiespeichereinrichtungen 20 und der Steuereinrichtung 10 maximal (theoretisch) ausgetauscht werden können.
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In einer Ausgestaltung kann die Energiespeichervorrichtung 1 eine beliebige Anzahl von Verbunden 2 mit jeweils einer beliebigen Anzahl von Energiespeichereinrichtungen 20 aufweisen, wobei die Energiespeichereinrichtungen 20 eines Verbundes 2 über eine eigene elektrische Verbindung 30 mit der Steuereinrichtung 10 verbunden sind.
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3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Energiespeichervorrichtung 1', welche eine Steuereinrichtung 10, eine erste Energiespeichereinrichtung 20' und einen Verbund 2 mit zwei Energiespeichereinrichtungen 20 aufweist.
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Die Steuereinrichtung 10 und die ersten Energiespeichereinrichtung 20' sind jedoch – im Gegensatz zur Energiespeichervorrichtung 1 in 1 – über eine Feldbusverbindung 40 (beispielweise CAN-Bus oder LIN-Bus) und zusätzlich mit einer Energieversorgungsleitung 50 miteinander elektrisch verbunden.
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Die Steuereinrichtung 10 weist weiterhin – anstelle der elektronischen Einrichtung erster Art 31 in 1 – eine Feldbuseinrichtung 41 auf, welche mit der Feldbusverbindung 40 verbunden ist und Nachrichten über die Feldbusverbindung 40 senden und empfangen kann.
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Die Energiequelle 12 der Steuereinrichtung 10 ist – im Vergleich zur 1 – zusätzlich mit der elektrischen Energieversorgungsleitung 50 verbunden und speist elektrische Energie in die Energieversorgungsleitung 50 ein.
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Die erste Energiespeichereinrichtung 20' weist – analog zur Steuereinrichtung 10 – ebenfalls eine Feldbuseinrichtung 41, welche mit der Feldbusverbindung 40 verbunden ist und Nachrichten über die Feldbusverbindung 40 senden und empfangen kann.
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Die erste Energiespeichereinrichtung 20' weist weiterhin – analog zur Steuereinrichtung 10 in 1 – eine elektronische Einrichtung erster Art 31 und – analog zur Energiespeichereinrichtung 20 in 1 – einen Energiespeicher 21 auf.
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Der Energiespeicher 21 der Energiespeichereinrichtung 20' ist mit der Feldbuseinrichtung 41 und der elektronischen Einrichtung erster Art 31 elektrisch verbunden.
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Der Energiespeicher 21 kann über die Feldbuseinrichtung 41 und über die elektronische Einrichtung erster Art 31 Nachrichten versenden und empfangen. Die weitere Funktionalität ergibt sich in analoger Weise aus der Beschreibung der 1.
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Die elektronische Einrichtung erster Art 31 der Energiespeichereinrichtung 20' ist über eine elektrische Verbindung 30 mit den elektronischen Einrichtungen zweiter Art 32 der Energiespeichereinrichtungen 20 des Verbunds 2 zum Austausch von Nachrichten elektrisch verbunden. Die Funktionsweise ergibt sich auch hier in analoger Weise aus der Beschreibung der 1.
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Der Verbund 2 weist zwei Energiespeichereinrichtungen 20 auf. Der Aufbau und die Funktionalität des Verbunds 2 ergeben sich in analoger Weise aus der Beschreibung des Verbunds 2 in 1.
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Zusammenfassend kann gesagt werden, dass gemäß der Ausgestaltung die Steuereinrichtung 10 Nachrichten über die elektrische Feldbusverbindung 40 an die erste Energiespeichereinrichtung 20' übertragen kann, wobei die erste Energiespeichereinrichtung 20' diese Nachricht über die elektrische Verbindung 30 an die Energiespeichereinrichtungen 20 des Verbundes 2 weiterleiten kann. Der Nachrichtenaustausch in umgekehrter Richtung funktioniert auf analoge Weise.
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Gleichzeitig kann die Steuereinrichtung 10 die Energiespeichereinrichtung 20' über die Energieversorgungsleitung 50 mit elektrischer Energie versorgen. Im weiteren kann die Energiespeichereinrichtung 20' die Energiespeichereinrichtungen 20 des Verbundes 2 über die elektrische Verbindung 30 mit elektrischer Energie versorgen.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Nachrichtenübertragung zwischen der Steuereinrichtung 10 und der ersten Energiespeichereinrichtung 20' über eine bewährte, sichere und üblicherweise in einem Kraftfahrzeug bereits vorhandenen elektrischen Feldbusverbindung 40 ermöglicht wird. Dies kann die Kosten des Systems senken und gleichzeitig die Übertragungssicherheit steigern.
