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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems mit einer Vielzahl in Serie geschalteter Batterieeinheiten und einer Steuereinheit, wobei die Batterieeinheiten Koppeleinheiten aufweisen, welche eingerichtet sind, die Batterieeinheiten als Stromquelle zu- und wegzuschalten. Die Erfindung betrifft außerdem ein Batteriesystem, auf dem das Verfahren ausführbar ist, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Batteriesystem.
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Die in Serie geschalteten Batterieeinheiten können Batteriestränge bilden. Die Summe der Spannungen der Batterieeinheiten eines Stranges ergibt die Spannung, die zwischen den Enden des Stranges anliegt. Für Batterien mit Energien von mehreren 100 kWh können mehrere Stränge parallel geschaltet werden. Die theoretische Energie der Batterie errechnet sich aus der Summe der Energie der Batteriestränge:
- Cn:
- Kapazität des Strangs n,
- Un:
- Spannung zwischen den Enden des Strangs n,
- N:
- Anzahl der Stränge.
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Die Energie einer Batterie mit parallel geschalteten Strängen kann festgelegt werden, indem einzelne Stränge getrennt bzw. eingebunden werden. Im Stand der Technik werden dafür zumeist mechanische Schaltelemente verwendet, die wegen des Verschleißes nur lastfrei geschaltet werden sollen.
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Ein Verbraucher wird an diese Batterie direkt angeschlossen, falls er für einen größeren DC Eingangsbereich ausgelegt wurde. Bei Drehstromverbrauchern geschieht dies mittels DC/AD Wandler.
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Aus der
US 2002/0175644 A1 ist ein System zum Steuern einer dreiphasigen elektrischen Maschine bekannt, welches Einheiten von zu- und wegschaltbaren Gleichspannungsquellen sowie einen nachgeschalteten Wechselrichter aufweist.
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US 2013/0154379 zeigt einen Batteriedirektkonverter zur simultanen Stromzuführung für eine elektrische Maschine und Generation eines weiteren Spannungslevels für ein Gleichspannungssystem. Der Strom an die elektrische Maschine wird durch einen Konverter in Form eines pulskontrollierten Inverters bereitgestellt. Der Aufbau umfasst mehrere Batteriestränge, in welcher jeweils mehrere Batteriemodule in Serie geschaltet sind. Die einzelnen Batterieeinheiten sind mittels Vollbrücken oder Halbbrücken wegschaltbar und zuschaltbar.
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WO 2012/089361 zeigt ein System mit einer elektrischen Maschine, welches ebenfalls mittels schaltbaren Batterieeinheiten betrieben wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems mit einer Vielzahl in Serie geschalteter Batterieeinheiten und einer Steuereinheit, wobei zumindest eine der Batterieeinheiten eine Koppeleinheit aufweist, welche eingerichtet ist, die betreffende Batterieeinheit als Stromquelle zu- und wegzuschalten, wobei die Steuereinheit und zumindest die betreffende Batterieeinheit über einen Kommunikationskanal miteinander kommunizieren, der zu differentieller Datenübertragung fähig ist, ist vorgesehen, dass die Ansteuerung der Koppeleinheit zur Schaltung der betreffenden Batterieeinheit über den Kommunikationskanal mittels differentieller Datenübertragung erfolgt.
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Insbesondere kann ein PWM-Ansteuerungsmuster (PWM, pulse-width modulation) bei verteilter Regelung übertragen werden. Ebenso kann die Änderung des Arbeitspunktes und der Stellglieder während der Regelung festgelegt werden. Auch die Reaktion auf eine Laständerung außerhalb des klassischen Regelbereichs kann mittels differentieller Datenübertragung umgesetzt werden.
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Ein besonderer Vorteil der differentiellen Datenübertragung liegt darin, dass eine besonders robuste Datenübertragung möglich wird, welche dennoch in einem sehr hohen Frequenzbereich erfolgen kann. Hierdurch kann auf Batterieebene eine beliebige Ausgangsstromstärke und beliebige Ausgangsspannungen der Batterie bis zu einem spezifizierten Maximum und Minimum bereitgestellt werden.
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Die Begriffe „Batterie“ und „Batterieeinheit“ werden in der vorliegenden Beschreibung dem üblichen Sprachgebrauch angepasst für Akkumulator bzw. Akkumulatoreinheit verwendet. In der Batterie sind die Batteriezellen vorzugsweise räumlich zusammengefasst und schaltungstechnisch miteinander verbunden, zumeist seriell, gegebenenfalls aber auch parallel zu Modulen verschaltet. In der Batterie sind außerdem die Batteriemodule vorzugsweise räumlich zusammengefasst und schaltungstechnisch miteinander verbunden, beispielsweise seriell und/oder parallel zu Batteriesträngen verschaltet. Mit „Batterieeinheit“ können sowohl die Batteriezelle als auch das Batteriemodul bezeichnet sein, insbesondere auch der Batteriestrang.
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Bevorzugt weisen alle oder fast alle Batteriemodule und/oder Batteriestränge der Batterie derartige Koppeleinheiten auf, welche mittels differentieller Datenübertragung ansteuerbar sind.
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Die Koppeleinheit kann beispielsweise eine Voll- oder Halbbrücke sein oder eine beliebige steuerbare Schalteinheit, die eingerichtet ist, die Batterieeinheiten bevorzugt lastfrei zu schalten, d. h. um Verschleiß zu vermeiden, das Schalten i.d.R. bei geringen Strömen auszuführen. Die steuerbare Schalteinheit können mit mechanischen oder elektronischen Einheiten aufgebaut sein.
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Kommunikationskanäle, die zu differentieller Datenübertragung fähig sind und mittels welcher die Erfindung umgesetzt werden kann, sind insbesondere Zweidraht-Busse, welche mittels Spannungsdifferenz die Datenübertragung durchführen
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der physical Layer des Kommunikationskanal entsprechend einem CAN-Bus ausgeführt. Dabei wird wird füre die Kopplungseinheiten das CAN-Kommunikationsprotokoll, insbesondere der Frame-Aufbau (Data Link Layer) nicht verwendet. Die Verwendung des physical Layers ermöglicht die Nutzung bekannten Komponenten, insbesondere von CAN-Leitungen, CAN Drosseln, CAN Terminatoren und CAN-Transceivern, ermöglichen eine besonders kostengünstige Implementation der Erfindung. Ebenso sind Werkzeuge (Osziloskope, ...) für die Entwicklung vorhanden.
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Vorteilhaft bei Verwendung des CAN-Buses ist, dass die Anzahl der Teilnehmer am Kommunikationskanal erweiterbar ist, ohne dass eine Änderung der Topologie notwendig ist oder dass zusätzliche Hardware wie etwa Switches oder Repeater eingesetzt werden müssen. Die physikalische Länge des Kommunikationskanals hängt im Wesentlichen von der Treiberleistung des Senders, der Anzahl der Teilnehmer, deren Last und der gewünschten maximalen Übertragungsgeschwindigkeit ab.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die differentielle Datenübertragung mit einer Übertragungsfrequenz, welche größer als 10 kHz ist. Mittels eindrahtiger Kommunikationskanäle ist dies nicht umsetzbar. Vorteilhaft an der Übertragungsrate größer als 10 kHz ist, dass die Latenz der Ansteuerung deutlich geringer ist als die maximale Regeldynamik.
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Nach einer Ausführungsform kommunizieren die Steuereinheit und die betreffende Batterieeinheit über weitere Kommunikationskanäle miteinander. Insbesondere kann eine weitere, langsame Kommunikationsleitung beispielsweise mit einem LIN-Protokoll vorgesehen sein, über welches beispielsweise festgelegt wird, an welchen Empfänger die Kommunikation über die differentielle Datenübertragung erfolgt. Dies ermöglicht eine kontrollierte Zustandsführung der einzelne Schaltelemente innerhalb der Batterie. Bevorzugt werden die Kommunikationskanäle voneinander unabhängig betrieben. Durch die Unabhängigkeit der Kommunikationskanäle werden Sicherheitsziele von SIL4 oder ASIL-D umgesetzt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Ansteuerung der Koppeleinheit zur Schaltung der Batterieeinheit über einen Broadcast-Betrieb des Kommunikationskanals. Als Broadcast-Betrieb wird bezeichnet, wenn ein Sender Informationen aussendet, die eine Vielzahl von Empfängern empfangen. Besonders bevorzugt wird über einen weiteren, beispielsweise langsameren Kommunikationskanal definiert, welche Batterieeinheit von einer über den differentiellen Kommunikationskanal kommunizierten Schaltsequenz betroffen ist, so dass lediglich der dieser Batterieeinheit zugeordnete Empfänger zuhört.
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Ergänzend zu dem reinen Broadcast Betrieb, kann der Kommunikationskanal auch für eine Bidirektionale Kommunikation entworfen sein. Bevorzugt wird in Richtung von den Batterieeinheit zum Sender nur wenige sehr wichtige Daten/Signale übertragen. So kann ein Not-Aus-Signal der Batterieeinheit über den Kommunikationskanal übertragen werden. Für das Not-Aus-Signal kann beispielsweise vorgesehen sein, den Bus dauerhaft auf Dominant zu schalten, so dass die Information bis zur Steuereinheit durchdringt.
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Die betreffende Batterieeinheit weist bevorzugt einen Empfänger mit einem Transceiver und einem Mikrocontroller auf, wobei ein Leseeingang des Mikrocontrollers einer Rx-Leitung und ein Sendeausgang des Mikrocontrollers einer Tx-Leitung zugeordnet sind und wobei die Rx-Leitung und die Tx-Leitung im Transceiver an zwei Leitungen des Kommunikationskanals gekoppelt sind. Der Leseeingang wird dabei für den Broadcast-Empfang der Informationen genutzt, welche die Steuereinheit sendet und der Sendeeingang für die Übertragung des Not-Aus-Signals.
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Für den Fall, dass das Batteriesystem einen oder mehrere Batteriestränge aufweist, welche jeweils eine Vielzahl in Serie und/oder parallel geschalteter Batterieeinheiten, insbesondere Batteriemodule aufweisen, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Batteriestränge Koppelinduktivitäten umfassen, wobei es sich bei diesen um konzentriert oder verteilt angeordnete Bauelemente handeln kann, aber auch um parasitäre Induktivitäten.
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Das Batteriesystem umfasst dabei bevorzugt einen in einem Zwischenkreis angeordneten Kondensator, welcher parallel zu den Batteriesträngen angeordnet ist. Durch Zu- und Wegschalten von Batteriemodulen kann der Stromfluss in den Zwischenkreis gesteuert werden. Die maximale Stromstärke ist dabei durch die Auslegung der Koppelinduktivitäten und des Zwischenkreiskondensators festgelegt. Die Erfindung ist aber auch für die Realisierung von Systemen mit einem Stromzwischenkreis einsetzbar. Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist zumindest einer, bevorzugt jeder der Batteriestränge der Batterie eine Koppeleinheit auf, welche eingerichtet ist, den betreffenden Batteriestrang als Stromquelle zu- und wegzuschalten. Hierdurch kann eine Ansteuerung eines Mehrphasensystems, beispielsweise mit drei Strängen als drei Phasen als 400 VAC-System umgesetzt werden. Ebenfalls ist ein Gleichspannungsnetz mit der Parallelschaltung von mehreren Strängen möglich. Des Weiteren sind auch Kombinationen von verschiedenen Gleichspannungsnetzen, z.B. 12 VDC, 24 VDC und 750 VDC umsetzbar und auch eine Kombination von Gleich- und Wechselspannungsnetzten z.B. 12 VDC, 24 VDC und 400 VAC.
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Erfindungsgemäß wird außerdem ein Batteriesystem mit einer Vielzahl in Serie geschalteter Batterieeinheiten, einer Steuereinheit und einem zu differentieller Datenübertragung fähigen Kommunikationskanal vorgeschlagen, auf welchem eines der beschriebenen Verfahren ausführbar sind.
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Das Batteriesystem kann insbesondere eine Lithiumionenbatterie oder eine Nickel-Metallhydrid-Batterie umfassen und mit einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs verbindbar sein.
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Erfindungsgemäß wird außerdem ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, wobei dessen Antriebssystem mit einem derartigen Batteriesystem verbunden ist. Das Kraftfahrzeug kann als reines Elektrofahrzeug ausgestaltet sein und ausschließlich ein elektrisches Antriebssystem umfassen. Alternativ kann das Kraftfahrzeug als Hybridfahrzeug ausgestaltet sein, das ein elektrisches Antriebssystem und einen Verbrennungsmotor aufweist. In einigen Varianten kann vorgesehen sein, dass die Batterie des Hybridfahrzeugs intern über einen Generator mit überschüssiger Energie des Verbrennungsmotors geladen werden kann. Extern aufladbare Hybridfahrzeuge (PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle) sehen zusätzlich die Möglichkeit vor, die Batterie über das externe Stromnetz aufzuladen.
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Die Steuereinheit kann beispielsweise eine funktionale Einheit eines Batteriemanagementsystems sein oder ein separates Steuergerät. Die Steuereinheit kann in Software implementiert sein oder auch an den spezifischen Schaltkreisen (ASIC, Application Specific Integrated Circuit). Die Steuereinheit weist typischerweise zumindest eine Speichereinheit auf und einen Prozessor, welcher Befehle zur Schaltung der Koppeleinheit abarbeitet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Topologie von Batteriezellensträngen gemäß dem Stand der Technik,
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2 ein elektrischer Antriebsstrang mit einem Direktkonverter gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
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3 ein elektrischer Antriebsstrang mit einem Direktinverter gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
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4 einen Teil eines Batteriesystems mit einem Steuergerät und drei Empfängern gemäß der Erfindung,
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5 einen Teil eines Batteriesystems mit einem Steuergerät und drei Empfängern gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit CAN Standardkomponenten und
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6 ein Empfänger gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei in Einzelfällen auf eine wiederholte Beschreibung diese Komponenten verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Batterie 2 mit einer Vielzahl jeweils innerhalb eines Batteriestrangs 6 in Serie geschalteter Batteriezellen 4 gemäß dem Stand der Technik.
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Jedem der N dargestellten Batteriestränge 6 ist zusätzlich ein mechanisches Schaltelement 8 zugeordnet, um den Batteriestrang 6 als Energiequelle zu und wegzuschalten.
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2 zeigt einen elektrischer Antriebsstrang 10, welches eine Batterie 2 aufweist, die zum Antrieb einer elektrischen Maschine 12 eines Kraftfahrzeugs eingerichtet ist.
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Die Batterie 2 umfasst eine Vielzahl von Batteriemodulen 16, die jeweils einen Verbund von Batteriezellen 4 aufweisen. Die Batteriezellen 4 sind beispielsweise Lithium-Ionen-Zellen mit einem Spannungsbereich von 2,8 bis 4,2 V, die innerhalb der Batteriemodule 16 in Reihe und gegebenenfalls zusätzlich parallel geschaltet sind, um die nötige Leistung der Batterie 2 bereitzustellen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils drei Batteriemodule 16 zu dem Batteriestrang 6 zusammengeschaltet. Mit Bezugszeichen 14 sind die Batterieeinheiten bezeichnet, die sowohl die Batteriemodule 16 als auch die Batteriestränge 6 umfassen.
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Die Batteriemodule 16 weisen Koppeleinheiten 18 auf, mittels welcher sie dem Batteriestrang 6 als Stromquelle zu- und wegschaltbar sind.
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Eine Parallelschaltung der Batteriestränge 6 erfolgt über Koppelinduktivitäten 20. Die parallelgeschalteten Batteriestränge 6 bilden einen Direktkonverter 28. Durch Zu- und Wegschalten der Batteriemodule 16 kann der Stromfluss des Direktkonverters 28 gesteuert werden.
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Die Batterie 2 (in 2 die Terminale 44 auch darstellen) hat über den Terminals 44 eine Verbindung zu einem Zwischenkreis 21 mit einem Kondensator 22, welcher zu dem Direktkonverter 28 parallel geschaltet ist. Ist die mittlere Spannung beispielsweise an einem Referenzpunkt 26 höher als die Spannung über dem Kondensator 22 im Zwischenkreis 21, dann erfolgt ein Stromfluss in den Zwischenkreis 21. Ist die mittlere Spannung am Referenzpunkt 26 niedriger als die Spannung über dem Kondensator 22 im Zwischenkreis 21, dann resultiert ein Stromfluss vom Zwischenkreis 21 in einen Batteriestrang 6. Der Maximalstrom wird durch die Größe der Koppelinduktivität 20, der Kapazität des Kondensators 22 und der Anzahl der zugeschalteten Batteriemodule 16 bestimmt.
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Der Strom wird der elektrischen Maschine 12 über einen Inverter 24 bereitgestellt. Der Inverter 24 umfasst einen DC/AC-Wandler zum Betreiben und Regeln einer Drehstrommaschine. Im Fall vom Synchron- und Asynchronmaschinen erzeugt der Inverter 24 aus der Ausgangsspannung des Direktkonverters 28 sinusförmige Spannungsverläufe an den Phasen der elektrischen Maschine 12, beispielsweise durch Anwendung eines SVPWM-Verfahrens (Space Vector Puls with Modulation). Ebenso ist der Inverter 24 für andere Drehstrom-Maschinentypen wie Reluktanzmaschinen oder bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren, brushless DC motor) betreibbar
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Der Betrieb des Direktkonverters 28 erfolgt, indem die Batteriemodule 16 getaktet zu- und weggeschaltet werden und über das Tastverhältnis die gewünschte Leistung eingestellt wird. Dies kann über eine reine Steuerung oder über einen Regelkreis geschehen. Im Falle einer Regelung des Stroms durch die Koppelinduktivitäten 20 wird der Spannungsquellen-Charakter der einzelnen Batteriestränge 6 in ein Stromquellen-Verhalten transformiert. Auf dieser Art und Weise wirkt aus Sicht des Zwischenkreises 21 jeder Batteriestrang 6 als variable Stromquelle. Stromquellen eigenen sich sowohl für die Parallelschaltung, zur Speisung von kapazitiven Lasten (Zwischenkreis-Kondensator) als auch zur Realisierung von Strom-Zwischenkreisen.
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Durch geeignete Wahl der Phasenverschiebung zwischen den Taktungen von den einzelnen Batteriesträngen 6 kann der AC-Ripple des daraus resultierenden Summenstroms und damit auch die Anforderungen an den Kondensator 22 des Zwischenkreises 21 minimiert werden. Der Strom im Zwischenkreis 21 kann durch die Anzahl zugeschalteter Batteriemodule 16 sowie durch die Anpassung der Tastgrade der Batteriestränge 6 unabhängig vom Ladezustand und der Belastung der Batteriezellen 4 geregelt werden.
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Eine Erhöhung der speicherbaren Energie kann bei dem Direktkonverter 28 durch Parallelschaltung von weiteren Batteriesträngen 6 erreicht werden, ohne dass in entsprechender Konsequenz die Ausgangsspannung des Energiespeichers mit der Anzahl der angeschlossenen Komponenten ansteigt oder der Inverter 24 für eine größe Leistung ausgelegt werden müsse.
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(3 zeigt einen elektrischer Antriebsstrang 10 als weiteres Ausführungsbeispiel für den Antrieb eines Kraftfahrzeugs mit dem Direktinverter ##, der zum Antrieb der elektrischen Maschine 12 eingerichtet ist.
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Die Batterie 2 weist drei Batteriestränge 6 auf, welche jeweils mehrere Unterstränge 32 aufweisen, die zueinander parallel geschaltet sind. Jeder Unterstrang 32 umfasst eine Koppelinduktivität 20 und in Serie geschaltete Batteriemodule 16, welche Batteriezellen 4 und Koppeleinheiten 18 aufweisen.
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Im unteren Bereich der 3 sind zwei Ausführungsbeispiele von Koppeleinheiten 18 dargestellt, welche in bekannter Weise als Halbbrücke 34 oder als Vollbrücke 36 ausgeführt sein kann.
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Die Vollbrücke 36 umfasst beispielsweise vier Schalter 30, beispielsweise mechanische Leistungsschalter (Schütze) oder elektronische Leistungsschalter (IGBTs, MOSFETs oder Bipolartransistoren), in Kombination mit einer Diodenbrückenschaltung mit vier Dioden 38 (bei elektronischen Leistungsschalter auch möglich durch die parasitäre Substratdiode). Die Halbbrücke 34 umfasst beispielsweise zwei Schalter 30, beispielsweise mechanische Leistungsschalter (Schütze) oder elektronische Leistungsschalter (IGBTs, MOSFETs oder Bipolartransistoren), in Kombination mit einer Diodenbrückenschaltung mit zwei Dioden 38 38 (bei elektronischen Leistungsschalter auch möglich durch die parasitäre Substratdiode).
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Teils eines Batteriesystems mit einem Steuergerät 40 und beispielhaft drei Empfängern 42, welche Batterieeinheiten 14 zugeordnet sind. Das Batteriesystems kann gemäß 2 oder 3 aufgebaut sein. Das System umfasst drei Kommunikationskanäle 46a, 46b, 46c, wobei ein erster Kommunikationkanal 46a ein Hochgeschwindigkeitskanal mit differentieller Datenübertragumg, beispielsweise ein Zweidraht-Bus mit CAN physical Layer ist, der eine Broadcast-Übertragung vom Steuergerät 40 des Batteriesystems zu den Empfängern 42 erlaubt.
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Ein zweiter Kommunikationskanal 46b ist eine Not-Aus-Leitung, welche eine Übertragung von den Empfängern 42 zur Steuereinheit 40 erlaubt. Mögliche Umsetzungen für den zweiten Kommunikationskanal 46b sind LIN oder K-LINE als Eindraht-Bus. Ein dritter Kommunikationskanal 46c, erlaubt eine bidirektionale Kommunikation zwischen der Steuereinheit 40 und den Empfängern 42. Der dritte Kommunikationskanal 46c wird nach Stand der Technik umgesetzt, z.B. als CAN.
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Den Empfängern 42 sind Batterieeinheiten 14 zugeordnet, welche miteinander verschaltet sind, um an Terminalen 44 dem Zwischenkreis/Traktionsnetz des Fahrzeugs 10 die benötigte Spannung bereitzustellen.
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5 zeigt ein Teil eines Batteriesystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Steuereinheit 40 und beispielhaft zwei Empfängern 42, wobei die Empfänger 42 beispielsweise Batteriemodulen 16 oder Batteriesträngen 6 zugeordnet sind, die mit den Empfängern 42 in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein können.
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Die Steuereinheit 40 und die Empfänger 42 kommunizieren über einen Kommunikationskanal 46a, der zu differentieller Datenübertragung fähig ist, beispielsweise über einen CAN-Bus gemäß CAN physical Layer. Der Kommunikationskanal 46a umfasst eine erste Leitung 47 und eine zweite Leitung 48.
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Die Steuereinheit 40 und die Empfänger 42 weisen CAN Standdard Komponenten wie Entstörfilter 52 und Abschlusswiderstände 50 auf welche Kostenkünstig verfügbar sind. Das Batteriesystem weist einen weiteren Abschlusswiderstand 50 zur Terminierung des Busses auf. Die bekannten CAN Topologien (Stern, Daisy Cain, Bus) sind realisierbar.
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6 zeigt den Empfänger 42 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Empfänger 42 umfasst einen Mikrocontroller 56, einen Transceiver 54 und den Entstörfilter 52, der dem Transceiver 54 nachgeschaltet ist.
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Der Mikrocontroller 56 weist einen Leseeingang 58 (READ IN) auf. Der Leseeingang 58 ist der Rx-Leitung 62 zugeordnet. Die Rx-Leitung 62 ist dem Transceiver 54 zugeführt. Im Transceiver 54 erfolgt je nach Ausführungsform eine Umsetzung des differentiellen Signales auf eine der durch den Mikrocontroller 56 verarbeitbares digitales Signal (z.B. eine Spannungssignal mit 0V und 3,3V). Damit ist die Umsetzung des Kommunikationskanal 46a dargestellt und Information von der Steuereinheit 40 können an alle Batterieeinheit 14 mit Empfänger 42 gesendet werden.
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6 zeigt zudem eine vorteilhafte umsetzung von Kommunikationskanal 46a. Der Mikrocontroller 56 weist einen Leseeingang 58 (READ IN) und einen Sendeausgang 60 auf. Der Leseeingang 58 ist der Rx-Leitung 62 zugeordnet. Der Sendeausgang 60 ist der Tx-Leitung 64 zugeordnet. Die Rx-Leitung 62 und die Tx-Leitung 64 sind dem Transceiver 54 zugeführt. Der dargestellte Empfänger 42 kann ein Signal zurück an die Steuereinheit 40 senden, beispielsweise ein Not-Aus-Signal. Wenn der Sendeausgang 60 ein dominantes Signal ausgibt, setzt der Transceiver 54 diese um. Das Not-Aus-Signal beispielsweise als ein „konstant dominant“-Signal auf dem CAN-Bus definiert, wird von der das Steuereinheit 40 aufgenommen.. Die Steuereinheit 40, weist hierzu einen entsprechenden Leseeingang auf (nicht dargestellt).
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2002/0175644 A1 [0005]
- US 2013/0154379 [0006]
- WO 2012/089361 [0007]
