DE102011079365A1 - Method for charging a battery and battery for carrying out the method - Google Patents

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Ralph Schmidt
Joachim Fetzer
Stefan Butzmann
Holger Fink
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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Laden einer Batterie (10) umfassend mindestens einen Batteriemodulstrang (50-1, 50-2, 50-3) mit einer Mehrzahl von in Serie geschalteten Batteriemodulen (40-1, ..., 40-n) beschrieben. Jedes Batteriemodul (40-1, ..., 40-n) umfasst wenigstens eine Batteriezelle (41), wenigstens eine Koppeleinheit (30, 70), einen ersten Anschluss (42) und einen zweiten Anschluss (43) und ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit einer Ansteuerung der Koppeleinheit (30, 70) einen von mindestens zwei Schaltzuständen einzunehmen, wobei in einem ersten Schaltzustand der erste Anschluss (42) und der zweite Anschluss (43) des Batteriemoduls (40-1, ..., 40-n) verbunden sind und in einem zweiten Schaltzustand die wenigstens eine Batteriezelle (41) zwischen den ersten Anschluss (42) und den zweiten Anschluss (43) geschaltet ist.The invention relates to a method for charging a battery (10) comprising at least one battery module string (50-1, 50-2, 50-3) having a plurality of series-connected battery modules (40-1, ..., 40-n) , Each battery module (40-1, ..., 40-n) comprises at least one battery cell (41), at least one coupling unit (30, 70), a first terminal (42) and a second terminal (43) and is designed to as a function of activation of the coupling unit (30, 70) occupying one of at least two switching states, wherein in a first switching state of the first terminal (42) and the second terminal (43) of the battery module (40-1, ..., 40-n ) are connected and in a second switching state, the at least one battery cell (41) between the first terminal (42) and the second terminal (43) is connected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden einer Batterie mit mindestens einem Batteriemodulstrang, bei dem ein Batteriemodul im Batteriemodulstrang eine Koppeleinheit umfasst, sowie eine Batterie, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist. The present invention relates to a method for charging a battery having at least one battery module string, in which a battery module in the battery module string comprises a coupling unit, as well as a battery in which the method according to the invention is executable.

Stand der TechnikState of the art

Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen als auch bei Fahrzeugen wie Hybrid- und Elektrofahrzeugen vermehrt Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden. Um die für eine jeweilige Anwendung gegebenen Anforderungen an Spannung und zur Verfügung stellbare Leistung erfüllen zu können, werden eine hohe Zahl von Batteriezellen in Serie geschaltet. Da der von einer solchen Batterie bereitgestellte Strom durch alle Batteriezellen fließen muss und eine Batteriezelle nur einen begrenzten Strom leiten kann, werden oft zusätzlich Batteriezellen parallel geschaltet, um den maximalen Strom zu erhöhen. Dies kann entweder durch Vorsehen von mehreren Zellwickeln innerhalb eines Batteriezellengehäuses oder durch externes Verschalten von Batteriezellen geschehen. Dabei ist jedoch problematisch, dass es aufgrund nicht exakt identischer Zellkapazitäten und -spannungen zu Ausgleichsströmen zwischen den parallel geschalteten Batteriezellen kommen kann.It is becoming apparent that in the future, battery systems will increasingly be used in stationary applications as well as in vehicles such as hybrid and electric vehicles. In order to meet the voltage and available power requirements of a particular application, a large number of battery cells are connected in series. Since the power provided by such a battery must flow through all the battery cells and a battery cell can only conduct a limited current, battery cells are often additionally connected in parallel in order to increase the maximum current. This can be done either by providing multiple cell wraps within a battery cell housing or by externally interconnecting battery cells. However, it is problematic that due to not exactly identical cell capacitances and voltages can lead to equalization currents between the parallel-connected battery cells.

Das Prinzipschaltbild einer üblichen elektrischen Antriebseinheit, wie sie beispielsweise in Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen oder auch in stationären Anwendungen wie bei der Rotorblattverstellung von Windkraftanlagen zum Einsatz kommt, ist in 1 dargestellt. Eine Batterie 10 ist an einen Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen, welcher durch einen Zwischenkreiskondensator 11 gepuffert wird. An den Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen ist ein Pulswechselrichter 12, der über jeweils zwei schaltbare Halbleiterventile und zwei Dioden an drei Abgriffen 14-1, 14-2, 14-3 gegeneinander phasenversetzte Sinusströme für den Betrieb eines elektrischen Antriebsmotors 13 bereitstellt. Die Kapazität des Zwischenkreiskondensators 11 muss groß genug sein, um die Spannung im Gleichspannungszwischenkreis für eine Zeitdauer, in der eines der schaltbaren Halbleiterventile durchgeschaltet wird, zu stabilisieren. In einer praktischen Anwendung wie einem Elektrofahrzeug ergibt sich eine hohe Kapazität im Bereich von mF.The block diagram of a conventional electric drive unit, as used for example in electric and hybrid vehicles or in stationary applications such as in the rotor blade adjustment of wind turbines, is in 1 shown. A battery 10 is connected to a DC voltage intermediate circuit, which by a DC link capacitor 11 is buffered. Connected to the DC voltage intermediate circuit is a pulse inverter 12 , each with two switchable semiconductor valves and two diodes at three taps 14-1 . 14-2 . 14-3 mutually phase-shifted sinusoidal currents for the operation of an electric drive motor 13 provides. The capacity of the DC link capacitor 11 must be large enough to stabilize the voltage in the DC link for a period of time in which one of the switchable semiconductor valves is turned on. In a practical application such as an electric vehicle results in a high capacity in the range of mF.

Nachteilig bei der in 1 dargestellten Anordnung ist, dass im System enthaltene Batteriezellen oder -module von dem gleichen Strom durchflossen werden und somit nicht einzeln ansteuerbar sind. Es besteht daher keine Möglichkeit, auf verschiedene Zustände von einzelnen Batteriezellen Einfluss zu nehmen.Disadvantageous in the 1 The arrangement shown is that in the system contained battery cells or modules are traversed by the same stream and thus are not individually controllable. There is therefore no possibility to influence different states of individual battery cells.

Für den Austausch eines leeren Batteriesystems an Wechselstationen sind bereits Konzepte aus dem Stand der Technik bekannt. Der Vorteil bei einem Austausch ist, dass ein Fahrer nach dem Tausch seines Batteriesystems in wenigen Minuten bereits wieder mit vollem Batteriesystem weiterfahren kann und er nicht auf das mehrere Stunden dauernde elektrische Aufladen seines Batteriesystems warten muss. Nachteilig ist jedoch, dass zusätzlich zu individuellen Bauformen der Batteriesysteme verschiedener Automobilhersteller und sogar verschiedener Automodelle Wechselkonzepte mit den unterschiedlichsten Steuerungs- und Überwachungstechniken sowie mit unterschiedlichen Konzepten der Leistungselektronik in Batteriesystemen zurechtkommen müssen.Concepts from the prior art are already known for the replacement of an empty battery system at changing stations. The advantage of an exchange is that after replacing the battery system, a driver can drive on with the full battery system in just a few minutes and he does not have to wait for the battery system to charge for several hours. The disadvantage, however, is that in addition to individual designs of the battery systems of different car manufacturers and even different car models have to cope with changing concepts with a variety of control and monitoring techniques and with different concepts of power electronics in battery systems.

Wird dagegen ein leeres Batteriesystem nicht ausgetauscht, sondern aufgeladen, so macht sich die Tatsache bemerkbar, dass darin die einzelnen Batteriezellen in Reihe geschaltet sind und somit beim Laden von demselben Strom durchflossen werden. Wenn alle Batteriezellen gleiche Zustände haben, wird so lange mit einem konstanten Strom geladen, bis die Ladeschlussspannung erreicht ist. If, on the other hand, an empty battery system is not replaced, but charged, the fact becomes apparent that the individual battery cells are connected in series therein and thus flow through the same current during charging. If all battery cells have the same states, charging is carried out with a constant current until the charge end voltage is reached.

Danach wird mit konstanter Spannung weitergeladen, bis der Ladestrom unter einen bestimmten Wert absinkt.Then it is charged with constant voltage until the charging current drops below a certain value.

2 zeigt einen solchen Ladevorgang nach dem Stand der Technik und insbesondere den Unterschied zwischen einem ersten zeitlichen Spannungsverlauf 20 einer Batteriezelle, welche schneller aufgeladen wird als die übrigen Batteriezellen, und einem zweiten zeitlichen Spannungsverlauf 21 einer Batteriezelle, welche langsamer aufgeladen wird. In Zeitpunkten 22a, 22b und 22c wird der Ladevorgang beendet, da die Batteriezelle, welche schneller aufgeladen wird als die übrigen Batteriezellen, eine vorbestimmte Maximalspannung erreicht. In diesen Zeitpunkten ist die eine Batteriezelle (oder mehrere) maximal geladen, während die übrigen Batteriezellen noch nicht ihre Maximalladung erreicht haben. Während der Zeitintervalle 23a und 23b folgen somit Phasen, in welchen der Ladevorgang abgeschaltet ist und in welchen die maximal geladene Batteriezelle an Widerständen entladen wird (24), bis alle Batteriezellen in den Zeitpunkten 25a, 25b wieder dasselbe Spannungsniveau haben. Der Ladevorgang wird dann wieder fortgesetzt, bis schließlich alle Batteriezellen ihre Maximalladung erreicht haben. Insgesamt ist dieser Ladevorgang sehr zeitintensiv. 2 shows such a charging process according to the prior art and in particular the difference between a first temporal voltage curve 20 a battery cell, which is charged faster than the other battery cells, and a second temporal voltage curve 21 a battery cell, which is charged slower. At times 22a . 22b and 22c the charging process is terminated because the battery cell, which is charged faster than the remaining battery cells, reaches a predetermined maximum voltage. At these times, one battery cell (or more) is maximally charged, while the remaining battery cells have not yet reached their maximum charge. During the time intervals 23a and 23b thus follow phases in which the charging is switched off and in which the maximum charged battery cell is discharged to resistors ( 24 ), until all battery cells in time 25a . 25b again have the same voltage level. The charging process is then continued until finally all the battery cells have reached their maximum charge. Overall, this loading process is very time consuming.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird daher ein Verfahren zum Laden einer Batterie bereitgestellt. Die Batterie umfasst mindestens einen Batteriemodulstrang mit einer Mehrzahl von in Serie geschalteten Batteriemodulen. Jedes der in Serie geschalteten Batteriemodule umfasst wenigstens eine Batteriezelle, wenigstens eine Koppeleinheit, einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss und ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit einer Ansteuerung der Koppeleinheit einen von mindestens zwei Schaltzuständen einzunehmen. Hierbei sind in einem ersten Schaltzustand der erste Anschluss und der zweite Anschluss des Batteriemoduls verbunden, und in einem zweiten Schaltzustand ist die wenigstens eine Batteriezelle zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss geschaltet. Das Verfahren umfasst einen Schritt, in welchem ein einzunehmender Schaltzustand in jedem der Batteriemodule festgelegt wird, sowie einen Schritt, in welchem der festgelegte Schaltzustand durch jedes der Batteriemodule in Abhängigkeit der Ansteuerung der Koppeleinheit eingenommen wird.The invention therefore provides a method for charging a battery. The battery includes at least one battery module string having a plurality of battery modules connected in series. Each of the series-connected battery modules comprises at least one battery cell, at least one coupling unit, a first terminal and a second terminal and is designed to occupy one of at least two switching states as a function of a control of the coupling unit. In this case, the first terminal and the second terminal of the battery module are connected in a first switching state, and in a second switching state, the at least one battery cell is connected between the first terminal and the second terminal. The method includes a step in which a switching state to be adopted is set in each of the battery modules, and a step in which the predetermined switching state is assumed by each of the battery modules in response to the driving of the coupling unit.

Wie bereits ausgeführt, ist jedes Batteriemodul dazu ausgebildet, in Abhängigkeit einer Ansteuerung der Koppeleinheit wahlweise den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss des Batteriemoduls zu verbinden oder die wenigstens eine Batteriezelle zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss zu schalten. Hierdurch werden zwei verschiedene Schaltzustände definiert. Außerdem kann mindestens ein Batteriemodul dazu ausgebildet sein, die wenigstens eine Batteriezelle zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss zu schalten, wobei eine Polarität der zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss anliegenden Spannung in Abhängigkeit einer Ansteuerung der Koppeleinheit wählbar ist. Hierdurch entstehen insgesamt drei Schaltzustände.As already explained, each battery module is designed to selectively connect the first connection and the second connection of the battery module or to switch the at least one battery cell between the first connection and the second connection, depending on activation of the coupling unit. This defines two different switching states. In addition, at least one battery module can be configured to switch the at least one battery cell between the first terminal and the second terminal, wherein a polarity of the voltage applied between the first terminal and the second terminal voltage in response to a control of the coupling unit is selectable. This results in a total of three switching states.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird das Laden der Batterie beziehungsweise der einzelnen Batteriemodule vereinfacht. Insbesondere ist es möglich, die verschiedenen Batteriemodule gleichzeitig aus einer Spannungsquelle heraus zu laden. Hierbei können die Batteriemodule auch Batteriezellen unterschiedlicher Kapazität und unterschiedlicher Ladezustände umfassen. Außerdem werden eine kürzere Ladezeit und geringere Verluste beim Laden erreicht.The inventive method, the charging of the battery or the individual battery modules is simplified. In particular, it is possible to simultaneously charge the different battery modules from a voltage source. In this case, the battery modules may also include battery cells of different capacity and different states of charge. In addition, a shorter charging time and lower charging losses are achieved.

Am Anfang eines Ladevorgangs wird üblicherweise durch mindestens eins der Batteriemodule und praktischerweise durch alle Batteriemodule der zweite Schaltzustand eingenommen, in welchem der durch das jeweilige Batteriemodul fließende Strom die zwischen den Anschlüssen geschaltete Batteriezelle oder -zellen aufzuladen vermag.At the beginning of a charging process, the second switching state is usually assumed by at least one of the battery modules and, conveniently, by all battery modules, in which the current flowing through the respective battery module is able to charge the battery cell or cells connected between the terminals.

Bevorzugt ist, dass der einzunehmende Schaltzustand in jedem der Batteriemodule durch ein Steuergerät festgelegt wird und die Koppeleinheiten durch das Steuergerät angesteuert werden.It is preferred that the switching state to be adopted in each of the battery modules is determined by a control unit and the coupling units are controlled by the control unit.

Typischerweise wird ein Ladegerät an zwei Ladeanschlüsse der Batterie angeschlossen, und diese über die zwei Ladeanschlüsse aufgeladen, bevorzugt mit einer konstanten Ladespannung. Typically, a charger is connected to two charging terminals of the battery, and these charged via the two charging ports, preferably with a constant charging voltage.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird durch mindestens eins der Batteriemodule der erste Schaltzustand eingenommen, wenn eine zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss des Batteriemoduls anliegende Spannung einen vorbestimmten Spannungsschwellenwert überschreitet. Da in dem ersten Schaltzustand der erste Anschluss und der zweite Anschluss des Batteriemoduls verbunden sind, wird letzteres somit überbrückt und nicht weiter aufgeladen. Bevorzugt ist, dass der Ladevorgang beendet wird, sobald durch alle Batteriemodule der erste Schaltzustand eingenommen wird.In a further preferred embodiment, the first switching state is assumed by at least one of the battery modules when a voltage applied between the first terminal and the second terminal of the battery module exceeds a predetermined voltage threshold. Since in the first switching state of the first terminal and the second terminal of the battery module are connected, the latter is thus bridged and not charged further. It is preferred that the charging process is terminated as soon as the first switching state is assumed by all battery modules.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Batterie, bevorzugt eine Lithium-Ionen-Batterie, welche mindestens einen Batteriemodulstrang mit den oben beschriebenen Eigenschaften umfasst, so dass das erfindungsgemäße Verfahren in der Batterie ausgeführt werden kann. Another aspect of the invention relates to a battery, preferably a lithium-ion battery, which comprises at least one battery module string having the properties described above, so that the inventive method can be performed in the battery.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuergerät, welches dazu ausgebildet ist, einzunehmende Schaltzustände in jedem der Batteriemodule der erfindungsgemäßen Batterie festzulegen und die Koppeleinheiten in der Batterie anzusteuern derart, dass das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steuergerät Teil der erfindungsgemäßen Batterie. A further aspect of the invention relates to a control device which is designed to set switching states to be adopted in each of the battery modules of the battery according to the invention and to control the coupling units in the battery such that the method according to the invention can be carried out. In a preferred embodiment, the control unit is part of the battery according to the invention.

Es wird zudem ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antriebsmotor zum Antreiben des Kraftfahrzeuges und einer mit dem elektrischen Antriebsmotor verbundenen erfindungsgemäßen Batterie angegeben.In addition, a motor vehicle is specified with an electric drive motor for driving the motor vehicle and a battery according to the invention connected to the electric drive motor.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktional gleichartige Komponenten bezeichnen. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below, wherein like reference numerals designate like or functionally similar components. Show it:

1 eine elektrische Antriebseinheit gemäß dem Stand der Technik, 1 an electric drive unit according to the prior art,

2 einen Ladevorgang gemäß dem Stand der Technik, 2 a charging process according to the prior art,

3 eine Koppeleinheit, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar ist, 3 a coupling unit which can be used in the method according to the invention,

4 eine erste Ausführungsform der Koppeleinheit, 4 a first embodiment of the coupling unit,

5 eine zweite Ausführungsform der Koppeleinheit, 5 a second embodiment of the coupling unit,

6 die zweite Ausführungsform der Koppeleinheit in einer einfachen Halbleiterschaltung, 6 the second embodiment of the coupling unit in a simple semiconductor circuit,

7 und 8 zwei Anordnungen der Koppeleinheit in einem Batteriemodul, 7 and 8th two arrangements of the coupling unit in a battery module,

9 die in 6 dargestellte Koppeleinheit in der in 7 dargestellten Anordnung, 9 in the 6 illustrated coupling unit in the in 7 arrangement shown,

10 eine elektrische Antriebseinheit mit drei Batteriemodulsträngen, 10 an electric drive unit with three battery module strings,

11 eine Ansteuerung der in 10 gezeigten elektrischen Antriebseinheit durch ein Steuergerät, 11 a control of in 10 shown electric drive unit by a control unit,

12 eine Ausführungsform der Koppeleinheit, welche ermöglicht, dass zwischen den Anschlüssen eines Batteriemoduls eine Spannung mit wählbarer Polarität anliegt, 12 an embodiment of the coupling unit, which allows a voltage of selectable polarity to be present between the terminals of a battery module,

13 eine Ausführungsform des Batteriemoduls mit der in 12 dargestellten Koppeleinheit, und 13 an embodiment of the battery module with the in 12 illustrated coupling unit, and

14 und 15 einen Ladevorgang gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 14 and 15 a charging process according to an embodiment of the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

3 zeigt eine Koppeleinheit 30, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar ist. Die Koppeleinheit 30 besitzt zwei Eingänge 31 und 32 sowie einen Ausgang 33 und ist dazu ausgebildet, einen der Eingänge 31 oder 32 mit dem Ausgang 33 zu verbinden und den anderen abzukoppeln. Bei bestimmten Ausführungsformen der Koppeleinheit kann diese außerdem ausgebildet sein, beide Eingänge 31, 32 vom Ausgang 33 abzutrennen. Nicht vorgesehen ist jedoch, sowohl den Eingang 31 als auch den Eingang 32 mit dem Ausgang 33 zu verbinden. 3 shows a coupling unit 30 which is useful in the process of the invention. The coupling unit 30 has two inputs 31 and 32 as well as an exit 33 and is designed to be one of the entrances 31 or 32 with the exit 33 to connect and uncouple the other. In certain embodiments of the coupling unit, this may also be formed, both inputs 31 . 32 from the exit 33 separate. Not provided, however, is both the entrance 31 as well as the entrance 32 with the exit 33 connect to.

4 zeigt eine erste Ausführungsform der Koppeleinheit 30, welche über einen Wechselschalter 34 verfügt, welcher prinzipiell nur einen der beiden Eingänge 31, 32 mit dem Ausgang 33 verbinden kann, während der jeweils andere Eingang 31, 32 vom Ausgang 33 abgekoppelt wird. Der Wechselschalter 34 kann besonders einfach als elektromechanischer Schalter realisiert werden. 4 shows a first embodiment of the coupling unit 30 , which have a changeover switch 34 which, in principle, only one of the two inputs 31 . 32 with the exit 33 can connect while the other input 31 . 32 from the exit 33 is decoupled. The changeover switch 34 can be realized particularly simple as an electromechanical switch.

5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Koppeleinheit 30, bei der ein erster und ein zweiter Schalter 35 beziehungsweise 36 vorgesehen sind. Jeder der Schalter ist zwischen einen der Eingänge 31 beziehungsweise 32 und den Ausgang 33 geschaltet. Im Gegensatz zu der Ausführungsform von 4 bietet diese Ausführungsform den Vorteil, dass auch beide Eingänge 31, 32 vom Ausgang 33 abgekoppelt werden können, so dass der Ausgang 33 hochohmig wird. Zudem können die Schalter 35, 36 einfach als Halbleiterschalter wie zum Beispiel Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET)-Schalter oder Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)-Schalter verwirklicht werden. Halbleiterschalter haben den Vorteil eines günstigen Preises und einer hohen Schaltgeschwindigkeit, so dass die Koppeleinheit 30 innerhalb einer geringen Zeit auf ein Steuersignal beziehungsweise eine Änderung des Steuersignales reagieren kann und hohe Umschaltraten erreichbar sind. 5 shows a second embodiment of the coupling unit 30 in which a first and a second switch 35 respectively 36 are provided. Each switch is between one of the inputs 31 respectively 32 and the exit 33 connected. In contrast to the embodiment of 4 this embodiment offers the advantage that both inputs 31 . 32 from the exit 33 can be disconnected, so that the output 33 becomes high impedance. In addition, the switches can 35 . 36 can be easily realized as a semiconductor switch such as metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) switch or insulated gate bipolar transistor (IGBT) switch. Semiconductor switches have the advantage of a low price and a high switching speed, so that the coupling unit 30 within a short time can respond to a control signal or a change in the control signal and high switching rates can be achieved.

6 zeigt die zweite Ausführungsform der Koppeleinheit in einer einfachen Halbleiterschaltung, bei welcher jeder der Schalter 35, 36 aus jeweils einem ein- und ausschaltbaren Halbleiterventil und einer zu diesem antiparallel geschalteten Diode besteht. 6 shows the second embodiment of the coupling unit in a simple semiconductor circuit, in which each of the switches 35 . 36 consists in each case of a semiconductor valve which can be switched on and off and a diode connected in antiparallel with it.

Die 7 und 8 zeigen zwei Anordnungen der Koppeleinheit 30 in einem Batteriemodul 40. Eine Mehrzahl von Batteriezellen 41 ist zwischen die Eingänge einer Koppeleinheit 30 in Serie geschaltet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Serienschaltung von Batteriezellen beschränkt, es kann auch nur eine einzelne Batteriezelle vorgesehen sein oder aber eine Parallelschaltung oder gemischt-seriell-parallele Schaltung von Batteriezellen. Im Beispiel der 7 sind der Ausgang der Koppeleinheit 30 mit einem ersten Anschluss 42 und der negative Pol der Batteriezellen 41 mit einem zweiten Anschluss 43 verbunden. Es ist jedoch eine spiegelbildliche Anordnung wie in 8 möglich, bei der der positive Pol der Batteriezellen 41 mit dem ersten Anschluss 42 und der Ausgang der Koppeleinheit 30 mit dem zweiten Anschluss 43 verbunden sind.The 7 and 8th show two arrangements of the coupling unit 30 in a battery module 40 , A plurality of battery cells 41 is between the inputs of a coupling unit 30 connected in series. However, the invention is not limited to such a series connection of battery cells, it can also be provided only a single battery cell or a parallel connection or mixed-serial-parallel circuit of battery cells. In the example of 7 are the output of the coupling unit 30 with a first connection 42 and the negative pole of the battery cells 41 with a second connection 43 connected. However, it is a mirror image arrangement as in 8th possible at the positive pole of the battery cells 41 with the first connection 42 and the output of the coupling unit 30 with the second connection 43 are connected.

9 zeigt die in 6 dargestellte Koppeleinheit 30 in der in 7 dargestellten Anordnung. Eine Ansteuerung und Diagnose der Koppeleinheiten 30 erfolgt über eine Signalleitung 44, welche mit einem nicht dargestellten Steuergerät verbunden ist. Insgesamt ist es möglich, zwischen den Anschlüssen 42 und 43 des Batteriemoduls 40 entweder 0 Volt oder eine Spannung Umod einzustellen. 9 shows the in 6 illustrated coupling unit 30 in the in 7 illustrated arrangement. A control and diagnosis of the coupling units 30 takes place via a signal line 44 , which is connected to a control unit, not shown. Overall, it is possible between the terminals 42 and 43 of the battery module 40 to set either 0 volts or a voltage U mod .

10 zeigt eine elektrische Antriebseinheit mit einem elektrischen Motor 13, dessen drei Phasen mit drei Batteriemodulsträngen 50-1, 50-2, 50-3 verbunden sind. Jeder der drei Batteriemodulstränge 50-1, 50-2, 50-3 besteht aus einer Mehrzahl von in Serie geschalteten Batteriemodulen 40-1, ..., 40-n, die jeweils eine Koppeleinheit 30 umfassen und wie in 7 oder 8 dargestellt aufgebaut sind. Bei dem Zusammensetzen von Batteriemodulen 40-1, ..., 40-n zu einem der Batteriemodulstränge 50-1, 50-2, 50-3 wird jeweils der erste Anschluss 42 eines Batteriemoduls 40-1, ..., 40-n mit dem zweiten Anschluss 43 eines benachbarten Batteriemoduls 40-1, ..., 40-n verbunden. Auf diese Weise kann eine gestufte Ausgangsspannung in jedem der drei Batteriemodulstränge 50-1, 50-2, 50-3 erzeugt werden. 10 shows an electric drive unit with an electric motor 13 , whose three phases with three battery module strings 50-1 . 50-2 . 50-3 are connected. Each of the three battery module strings 50-1 . 50-2 . 50-3 consists of a plurality of series connected battery modules 40-1 , ..., 40-n , each a coupling unit 30 include and as in 7 or 8th are shown represented. When assembling battery modules 40-1 , ..., 40-n to one of the battery module strings 50-1 . 50-2 . 50-3 becomes the first connection 42 a battery module 40-1 , ..., 40-n with the second connection 43 a neighboring battery module 40-1 , ..., 40-n connected. In this way, a stepped output voltage in each of the three battery module strings 50-1 . 50-2 . 50-3 be generated.

Ein in 11 gezeigtes Steuergerät 60 ist dazu ausgebildet, an eine variable Anzahl von Batteriemodulen 40-1, ..., 40-n in m Batteriemodulsträngen 50-1, 50-2, ..., 50-m über einen Datenbus 61 ein erstes Steuersignal auszugeben, durch welches die Koppeleinheiten 30 der so angesteuerten Batteriemodule 40-1, ..., 40-n die Batteriezelle (beziehungsweise die Batteriezellen) 41 zwischen den ersten Anschluss 42 und den zweiten Anschluss 43 des jeweiligen Batteriemoduls 40-1, ..., 40-n schalten. Gleichzeitig gibt das Steuergerät 60 an die restlichen Batteriemodule 40-1, ..., 40-n ein zweites Steuersignal aus, durch welches die Koppeleinheiten 30 dieser restlichen Batteriemodule 40-1, ..., 40-n den ersten Anschluss 42 und den zweiten Anschluss 43 des jeweiligen Batteriemoduls 40-1, ..., 40-n verbinden, wodurch dessen Batteriezellen 41 überbrückt werden.An in 11 shown control unit 60 is adapted to a variable number of battery modules 40-1 , ..., 40-n in m battery module strings 50-1 . 50-2 , ..., 50 m via a data bus 61 to output a first control signal, by which the coupling units 30 the so-called battery modules 40-1 , ..., 40-n the battery cell (or the battery cells) 41 between the first connection 42 and the second port 43 of the respective battery module 40-1 , ..., 40-n turn. At the same time there is the control unit 60 to the remaining battery modules 40-1 , ..., 40-n a second control signal, by which the coupling units 30 of these remaining battery modules 40-1 , ..., 40-n the first connection 42 and the second port 43 of the respective battery module 40-1 , ..., 40-n connect, causing its battery cells 41 be bridged.

Durch geeignete Ansteuerung der Mehrzahl von Batteriemodulen 40-1, ..., 40-n in m Batteriemodulsträngen 50-1, 50-2, ... 50-m können somit m sinusförmige Ausgangsspannungen erzeugt werden, die den elektrischen Motor 13 in der gewünschten Form ohne Einsatz eines zusätzlichen Pulswechselrichters ansteuern.By suitable control of the plurality of battery modules 40-1 , ..., 40-n in m battery module strings 50-1 . 50-2 , ... 50 m Thus, sinusoidal output voltages can be generated which are the electric motor 13 in the desired form without the use of an additional pulse inverter.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die in einem der m Batteriemodulstränge 50-1, 50-2, ... 50-m verwendeten Batteriemodule 40-1, ..., 40-n dazu ausgebildet sind, ihre Batteriezellen 41 derart zwischen den ersten Anschluss 42 und den zweiten Anschluss 43 zu schalten, dass eine Polarität der zwischen dem ersten Anschluss 42 und dem zweiten Anschluss 43 anliegenden Spannung in Abhängigkeit einer Ansteuerung der Koppeleinheit wählbar ist.In a further embodiment it is provided that in one of the m battery module strands 50-1 . 50-2 , ... 50 m used battery modules 40-1 , ..., 40-n are designed to their battery cells 41 so between the first port 42 and the second port 43 to switch that one polarity between the first connection 42 and the second port 43 voltage applied in response to a control of the coupling unit is selectable.

12 zeigt eine Ausführungsform der Koppeleinheit 70, welche dies ermöglicht und bei welcher ein erster, ein zweiter, ein dritter und ein vierter Schalter 75, 76, 77 und 78 vorgesehen sind. Der erste Schalter 75 ist zwischen einen ersten Eingang 71 und einen ersten Ausgang 73 geschaltet, der zweite Schalter 76 ist zwischen einen zweiten Eingang 72 und einen zweiten Ausgang 74, der dritte Schalter 77 zwischen den ersten Eingang 71 und den zweiten Ausgang 74 und der vierte Schalter 78 zwischen den zweiten Eingang 72 und den ersten Ausgang 73 geschaltet. 12 shows an embodiment of the coupling unit 70 which makes this possible and in which a first, a second, a third and a fourth switch 75 . 76 . 77 and 78 are provided. The first switch 75 is between a first entrance 71 and a first exit 73 switched, the second switch 76 is between a second entrance 72 and a second exit 74 , the third switch 77 between the first entrance 71 and the second exit 74 and the fourth switch 78 between the second entrance 72 and the first exit 73 connected.

Die 13 zeigt eine Ausführungsform des Batteriemoduls 40 mit der in 12 dargestellten Koppeleinheit. Der erste Ausgang der Koppeleinheit 70 ist mit dem ersten Anschluss 42 und der zweite Ausgang der Koppeleinheit 70 mit dem zweiten Anschluss 43 des Batteriemoduls 40 verbunden. Das so aufgebaute Batteriemodul 40 hat den Vorteil, dass die Batteriezellen 41 durch die Koppeleinheit 70 in einer wählbaren Polarität mit den Anschlüssen 42, 43 verbunden werden können, so dass eine Ausgangsspannung unterschiedlicher Vorzeichen erzeugt werden kann. Auch kann es möglich sein, beispielsweise durch Schließen der Schalter 76 und 78 und gleichzeitiges Öffnen der Schalter 75 und 77 (oder aber durch Öffnen der Schalter 76 und 78 sowie Schließen der Schalter 75 und 77), die Anschlüsse 42 und 43 miteinander leitend zu verbinden und eine Ausgangsspannung von 0 V zu erzeugen. Insgesamt ist es somit möglich, zwischen den Anschlüssen 42 und 43 des Batteriemoduls 40 entweder 0 Volt, die Spannung Umod oder die Spannung – Umod einzustellen.The 13 shows an embodiment of the battery module 40 with the in 12 illustrated coupling unit. The first output of the coupling unit 70 is with the first connection 42 and the second output of the coupling unit 70 with the second connection 43 of the battery module 40 connected. The battery module constructed in this way 40 has the advantage that the battery cells 41 through the coupling unit 70 in a selectable polarity with the terminals 42 . 43 can be connected, so that an output voltage of different signs can be generated. It may also be possible, for example, by closing the switch 76 and 78 and simultaneously opening the switches 75 and 77 (or by opening the switch 76 and 78 as well as closing the switch 75 and 77 ), the connections 42 and 43 conductive to each other and to produce an output voltage of 0V. Overall, it is thus possible between the terminals 42 and 43 of the battery module 40 either 0 volts, the voltage U mod or the voltage - U mod .

Anhand der 14 und 15 wird im Folgenden ein Ladevorgang gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ladung der Batterie 10 beschrieben. Die in 10 dargestellte Batterie umfasst lediglich einen Batteriemodulstrang 50, das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich aber auch problemlos auf eine Mehrzahl von Batteriemodulsträngen anwenden. Der Batteriemodulstrang 50 umfasst die Batteriemodule 40-1, ..., 40-n, welche gemäß der in 9 gezeigten Anordnung aufgebaut sind. Die Batteriemodule können aber auch problemlos gemäß der übrigen oben beschriebenen Anordnungen aufgebaut sein, insbesondere gemäß der in 13 gezeigten Anordnung. Die Batterie 10 wird durch ein insgesamt mit 80 bezeichnetes Ladegerät aufgeladen, welches über Ladeanschlüsse 81, 82 mit der Batterie 10, genauer mit dem Batteriemodulstrang 50, verbunden ist und diesen über eine Induktivität L mit einer konstanten Ladespannung versorgt. Im Ladegerät 80 ist keine Stromregelung notwendig, was den Aufbau des Ladegerätes erheblich vereinfacht.Based on 14 and 15 In the following, a charging process according to an embodiment of the method according to the invention for charging the battery 10 described. In the 10 shown battery includes only one battery module string 50 However, the inventive method can also be easily applied to a plurality of battery module strands. The battery module string 50 includes the battery modules 40-1 , ..., 40-n , which according to the in 9 are shown constructed arrangement. But the battery modules can also be easily constructed according to the other arrangements described above, in particular according to the in 13 shown arrangement. The battery 10 is through a total with 80 designated charger charged, which has charging ports 81 . 82 with the battery 10 , more specifically with the battery module string 50 , Connected and supplies this via an inductance L with a constant charging voltage. In the charger 80 No current regulation is necessary, which simplifies the construction of the charger considerably.

Im Gegensatz zu der bei der Beschreibung der 3 bis 13 gemachten Annahme, dass durch geeignete Ansteuerung der Batteriemodule 40 an deren Anschlüssen 42 und 43 eine durch die Batteriezellen 41 erzeugte Spannung einstellbar ist, wird im Folgenden angenommen, dass die Batteriezellen 41 in der in 14 gezeigten Batterie 10 zunächst entladen sind und somit keine Spannung liefern. In contrast to the description of the 3 to 13 assumption that by suitable control of the battery modules 40 at their connections 42 and 43 one through the battery cells 41 voltage generated is adjustable, it is assumed below that the battery cells 41 in the in 14 shown battery 10 are initially discharged and thus deliver no voltage.

Jedes der Batteriemodule 40-1, ..., 40-n kann durch geeignete Ansteuerung ihrer Koppelelemente 30, 70 durch das in 14 nicht dargestellte Steuergerät 60 einen von zwei Schaltzuständen einnehmen. Dies geschieht analog zu dem bei der Beschreibung von 11 geschilderten Vorgehen. In einem ersten Schaltzustand sind der erste Anschluss 42 und der zweite Anschluss 43 des jeweiligen Batteriemoduls 40-1, ..., 40-n verbunden, so dass letzteres überbrückt wird und dessen Batteriezelle oder Batteriezellen 41 während eines Ladevorgangs nicht aufgeladen werden. In einem zweiten Schaltzustand wird/werden die Batteriezelle oder Batteriezellen 41 zwischen den ersten Anschluss 42 und den zweiten Anschluss 43 geschaltet, so dass durch sie ein Ladestrom fließen und sie aufladen kann.Each of the battery modules 40-1 , ..., 40-n can by suitable control of their coupling elements 30 . 70 through the in 14 not shown control unit 60 take one of two switching states. This happens analogously to that in the description of 11 described procedure. In a first switching state, the first connection 42 and the second connection 43 of the respective battery module 40-1 , ..., 40-n connected, so that the latter is bridged and its battery cell or battery cells 41 can not be charged during a charging process. In a second switching state, the battery cell or cells will / will 41 between the first connection 42 and the second port 43 switched so that a charging current can flow through them and charge them.

Am Anfang eines Ladevorgangs befinden sich alle Batteriemodule 40-1, ..., 40-n im zweiten Schaltzustand und werden somit aufgeladen. Sobald eines der Batteriemodule 40-1, 40-2, 40-3 vollständig geladen ist, beispielsweise sobald eine zwischen dem ersten Anschluss 42 und dem zweiten Anschluss 43 des betreffenden Batteriemoduls anliegende Spannung einen vorbestimmten Spannungsschwellenwert überschreitet, wird durch das Steuergerät 60 festgelegt, dass das betreffende Batteriemodul den ersten Schaltzustand einzunehmen hat und sendet an dessen Koppeleinheit 30, 70 ein entsprechendes Steuersignal. Hierdurch wird das betreffende Batteriemodul überbrückt und nicht weiter aufgeladen. Sobald sich alle Batteriemodule 40-1, 40-2, 40-3 im ersten Schaltzustand befinden, wird der Ladevorgang beendet.At the beginning of a charging process are all battery modules 40-1 , ..., 40-n in the second switching state and are thus charged. Once one of the battery modules 40-1 . 40-2 . 40-3 is fully charged, for example, as soon as one between the first port 42 and the second port 43 the voltage applied to the battery module in question exceeds a predetermined voltage threshold, is determined by the control unit 60 determined that the battery module in question has to take the first switching state and sends to the coupling unit 30 . 70 a corresponding control signal. As a result, the relevant battery module is bridged and not charged further. Once all the battery modules 40-1 . 40-2 . 40-3 in the first switching state, the charging process is terminated.

15 zeigt analog zu 2 einen Ladevorgang gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und wiederum den Unterschied zwischen dem ersten zeitlichen Spannungsverlauf 20 eines Batteriemoduls, welches schneller aufgeladen wird als die übrigen Batteriemodele, und dem zweiten zeitlichen Spannungsverlauf 21 eines Batteriemoduls, welches langsamer aufgeladen wird. In einem Zeitpunkt 22d erreicht das Batteriemodul, welches schneller aufgeladen wird als die übrigen Batteriemodule, den vorbestimmten Spannungsschwellenwert. In diesem Zeitpunkt ist das eine Batteriemodul maximal geladen, während die übrigen Batteriemodule noch nicht ihre Maximalladung erreicht haben. Im Gegensatz zu dem in 2 dargestellten Vorgehen wird im Zeitpunkt 22d das betreffende Batteriemodul überbrückt und nicht weiter aufgeladen, der Gesamtladevorgang dagegen aber nicht abgeschaltet, so dass insbesondere die Ladung des Batteriemoduls, welches langsamer aufgeladen wird, nicht unterbrochen wird. Hierdurch wird der Ladevorgang im Vergleich zu dem in 2 dargestellten Vorgehen um ein Zeitintervall t verkürzt. 15 shows analogously to 2 a charging process according to the inventive method and again the difference between the first temporal voltage curve 20 a battery module, which is charged faster than the other battery models, and the second temporal voltage curve 21 a battery module, which is charged slower. At a time 22d reaches the battery module, which is charged faster than the other battery modules, the predetermined voltage threshold. At this time, the one battery module is maximally charged, while the remaining battery modules have not yet reached their maximum charge. Unlike the in 2 shown procedure is in the time 22d the relevant battery module bypassed and not further charged, but the overall charging process, however, not switched off, so that in particular the charge of the battery module, which is charged slower, is not interrupted. As a result, the charging process compared to the in 2 shown procedure shortened by a time interval t.

Claims (12)

Verfahren zum Laden einer Batterie (10) umfassend mindestens einen Batteriemodulstrang (50-1, 50-2, 50-3) mit einer Mehrzahl von in Serie geschalteten Batteriemodulen (40-1, ..., 40-n), dadurch gekennzeichnet, dass jedes Batteriemodul (40-1, ..., 40-n) wenigstens eine Batteriezelle (41), wenigstens eine Koppeleinheit (30, 70), einen ersten Anschluss (42) und einen zweiten Anschluss (43) umfasst und dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer Ansteuerung der Koppeleinheit (30, 70) einen von mindestens zwei Schaltzuständen einzunehmen, wobei in einem ersten Schaltzustand der erste Anschluss (42) und der zweite Anschluss (43) des Batteriemoduls (40-1, ..., 40-n) verbunden sind und in einem zweiten Schaltzustand die wenigstens eine Batteriezelle (41) zwischen den ersten Anschluss (42) und den zweiten Anschluss (43) geschaltet ist, und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: i. Festlegen eines einzunehmenden Schaltzustands in jedem der Batteriemodule (40-1, ..., 40-n); und ii. Einnehmen des festgelegten Schaltzustands durch jedes der Batteriemodule (40-1, ..., 40-n) in Abhängigkeit der Ansteuerung der Koppeleinheit (30, 70).Method for charging a battery ( 10 ) comprising at least one battery module string ( 50-1 . 50-2 . 50-3 ) with a plurality of series-connected battery modules ( 40-1 , ..., 40-n ), characterized in that each battery module ( 40-1 , ..., 40-n ) at least one battery cell ( 41 ), at least one coupling unit ( 30 . 70 ), a first connection ( 42 ) and a second port ( 43 ) and is designed to, depending on a control of the coupling unit ( 30 . 70 ) assume one of at least two switching states, wherein in a first switching state the first connection ( 42 ) and the second connection ( 43 ) of the battery module ( 40-1 , ..., 40-n ) are connected and in a second switching state, the at least one battery cell ( 41 ) between the first connection ( 42 ) and the second port ( 43 ), and wherein the method comprises the steps of: i. Defining an assumed switching state in each of the battery modules ( 40-1 , ..., 40-n ); and ii. Assuming the specified switching state by each of the battery modules ( 40-1 , ..., 40-n ) depending on the control of the coupling unit ( 30 . 70 ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei am Anfang eines Ladevorgangs durch mindestens eins der Batteriemodule (40-1, ..., 40-n) der zweite Schaltzustand eingenommen wird.Method according to claim 1, wherein at the beginning of a charging process by at least one of the battery modules ( 40-1 , ..., 40-n ) the second switching state is taken. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei am Anfang eines Ladevorgangs durch alle Batteriemodule (40-1, ..., 40-n) der zweite Schaltzustand eingenommen wird.Method according to claim 1 or 2, wherein at the beginning of a charging process by all battery modules ( 40-1 , ..., 40-n ) the second switching state is taken. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der einzunehmende Schaltzustand in jedem der Batteriemodule (40-1, ..., 40-n) durch ein Steuergerät (60) festgelegt wird und wobei die Koppeleinheiten (30, 70) durch das Steuergerät (60) angesteuert werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the switching state to be assumed in each of the battery modules ( 40-1 , ..., 40-n ) by a control device ( 60 ) and wherein the coupling units ( 30 . 70 ) by the control unit ( 60 ). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Ladegerät (80) an zwei Ladeanschlüsse (81, 82) der Batterie (10) angeschlossen wird und diese über die zwei Ladeanschlüsse (81, 82) auflädt.Method according to one of the preceding claims, wherein a charger ( 80 ) to two charging ports ( 81 . 82 ) of the battery ( 10 ) and this via the two charging ports ( 81 . 82 ). Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Ladegerät (80) die Batterie (10) mit einer konstanten Ladespannung auflädt. The method of claim 5, wherein the charger ( 80 ) the battery ( 10 ) charges with a constant charging voltage. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei durch mindestens eins der Batteriemodule (40-1, ..., 40-n) der erste Schaltzustand eingenommen wird, wenn eine zwischen dem ersten Anschluss (42) und dem zweiten Anschluss (43) des Batteriemoduls (40-1, ..., 40-n) anliegende Spannung einen vorbestimmten Spannungsschwellenwert überschreitet.Method according to one of the preceding claims, wherein at least one of the battery modules ( 40-1 , ..., 40-n ) the first switching state is taken when one between the first terminal ( 42 ) and the second connection ( 43 ) of the battery module ( 40-1 , ..., 40-n ) voltage exceeds a predetermined voltage threshold. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Ladevorgang beendet wird, sobald durch alle Batteriemodule (40-1, ..., 40-n) der erste Schaltzustand eingenommen wird.Method according to one of claims 2 to 7, wherein the charging process is terminated as soon as all battery modules ( 40-1 , ..., 40-n ) the first switching state is taken. Batterie (10) umfassend mindestens einen Batteriemodulstrang (50-1, 50-2, 50-3) mit einer Mehrzahl von in Serie geschalteten Batteriemodulen (40-1, ..., 40-n), dadurch gekennzeichnet, dass jedes Batteriemodul (40-1, ..., 40-n) wenigstens eine Batteriezelle (41), wenigstens eine Koppeleinheit (30, 70), einen ersten Anschluss (42) und einen zweiten Anschluss (43) umfasst und dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer Ansteuerung der Koppeleinheit (30, 70) einen von mindestens zwei Schaltzuständen einzunehmen, wobei in einem ersten Schaltzustand der erste Anschluss (42) und der zweite Anschluss (43) des Batteriemoduls (40-1, ..., 40-n) verbunden sind und in einem zweiten Schaltzustand die wenigstens eine Batteriezelle (41) zwischen den ersten Anschluss (42) und den zweiten Anschluss (43) geschaltet ist, derart, dass ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche ausführbar ist.Battery ( 10 ) comprising at least one battery module string ( 50-1 . 50-2 . 50-3 ) with a plurality of series-connected battery modules ( 40-1 , ..., 40-n ), characterized in that each battery module ( 40-1 , ..., 40-n ) at least one battery cell ( 41 ), at least one coupling unit ( 30 . 70 ), a first connection ( 42 ) and a second port ( 43 ) and is designed to, depending on a control of the coupling unit ( 30 . 70 ) assume one of at least two switching states, wherein in a first switching state the first connection ( 42 ) and the second connection ( 43 ) of the battery module ( 40-1 , ..., 40-n ) are connected and in a second switching state, the at least one battery cell ( 41 ) between the first connection ( 42 ) and the second port ( 43 ), such that a method according to any one of the preceding claims is executable. Steuergerät (60), dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (60) dazu ausgebildet ist, einzunehmende Schaltzustände in jedem der Batteriemodule (40-1, ..., 40-n) einer Batterie (10) nach Anspruch 9 festzulegen und die Koppeleinheiten (30, 70) in der Batterie (10) anzusteuern derart, dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführbar ist.Control unit ( 60 ), characterized in that the control unit ( 60 ) is adapted to be assumed switching states in each of the battery modules ( 40-1 , ..., 40-n ) of a battery ( 10 ) according to claim 9 and the coupling units ( 30 . 70 ) in the battery ( 10 ) in such a way that a method according to one of claims 1 to 8 is executable. Batterie (10) nach Anspruch 9 umfassend ein Steuergerät (60) nach Anspruch 10.Battery ( 10 ) according to claim 9 comprising a control device ( 60 ) according to claim 10. Ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antriebsmotor (13) zum Antreiben des Kraftfahrzeuges und einer mit dem elektrischen Antriebsmotor (13) verbundenen Batterie nach einem der Ansprüche 9 oder 11.A motor vehicle with an electric drive motor ( 13 ) for driving the motor vehicle and one with the electric drive motor ( 13 ) connected battery according to one of claims 9 or 11.
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