DE102014218850A1 - Battery assembly, method for controlling a battery assembly and motor vehicle - Google Patents

Battery assembly, method for controlling a battery assembly and motor vehicle Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung mit: mindestens zwei in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen (20, 21), die jeweils zwei oder mehrere Batteriemodule (1–6) aufweisen, wobei jedes der Batteriemodule (1–6) zwei oder mehrere Batteriezellen (7) aufweist; einem ersten und zweiten Anschluss (V+, V–), an welchen eine von mindestens einer der Batteriemodulgruppen (20, 21) erzeugte elektrische Spannung abgegriffen werden kann; einer Schaltungseinrichtung (10), welche dazu ausgebildet ist, mindestens eine der Batteriemodulgruppen (20, 21) von den in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen (20, 21) zu trennen und zu überbrücken; und einer Steuerungseinrichtung (30), welche dazu ausgebildet ist, im Falle eines Defekts in einer Batteriezelle (7) und/oder in einem Batteriemodul (1–6) diejenige Batteriemodulgruppe (20, 21) zu ermitteln, welche die defekte Batteriezelle (7) bzw. das defekte Batteriemodul (1–6) aufweist, und die Schaltungseinrichtung (10) derart anzusteuern, dass die ermittelte Batteriemodulgruppe (20, 21) von den in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen (20, 21) getrennt und überbrückt wird, so dass am ersten und zweiten Anschluss (V+, V–) der Batterieanordnung eine von der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe (21 bzw. 20), welche keine defekte Batteriezelle (7) bzw. kein defektes Batteriemodul (4–6 bzw. 1–3) aufweist, erzeugte elektrische Spannung anliegt. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Verfahren zur Steuerung einer Batterieanordnung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterieanordnung.The invention relates to a battery arrangement comprising: at least two battery module groups (20, 21) connected in series, each having two or more battery modules (1-6), each of the battery modules (1-6) having two or more battery cells (7); a first and second terminal (V +, V-) at which an electrical voltage generated by at least one of the battery module groups (20, 21) can be tapped off; a circuit device (10) which is designed to separate and bridge at least one of the battery module groups (20, 21) from the series-connected battery module groups (20, 21); and a control device (30) which is designed, in the event of a defect in a battery cell (7) and / or in a battery module (1-6), to determine the battery module group (20, 21) which contains the defective battery cell (7). or the defective battery module (1-6), and the circuit device (10) to control such that the determined battery module group (20, 21) from the series battery module groups (20, 21) is separated and bridged so that the first and second terminal (V +, V-) of the battery assembly one of the at least one remaining battery module group (21 or 20), which has no defective battery cell (7) or no defective battery module (4-6 or 1-3) generated electrical voltage is applied. The invention further relates to a corresponding method for controlling a battery arrangement and a motor vehicle with such a battery arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung, ein Verfahren zur Steuerung einer Batterieanordnung sowie ein Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Ansprüchen.The invention relates to a battery assembly, a method for controlling a battery assembly and a motor vehicle according to the independent claims.

Batterien zur Speicherung elektrischer Energie spielen auf dem Gebiet der sogenannten Elektromobilität sowohl bei Fahrzeugen mit reinem Elektroantrieb als auch bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb eine zentrale Rolle. Üblicherweise werden hierbei Hochvoltbatterien, die eine Vielzahl von einzelnen Batteriezellen aufweisen, verwendet. Bei den Batteriezellen kann es sich beispielsweise um Lithium-Ionen-, Lithium-Polymer- oder Lithium-Luft-Akkumulatoren handeln.Batteries for storing electrical energy play a key role in the field of so-called electromobility both in vehicles with pure electric drive and in vehicles with hybrid drive. Usually in this case high-voltage batteries, which have a plurality of individual battery cells used. The battery cells can be, for example, lithium-ion, lithium-polymer or lithium-air batteries.

Beim Einsatz solcher Batteriezellen kann es vorkommen, dass einzelne Zellen aus verschiedenen Gründen, wie zum Beispiel inneren Kurzschlüssen und/oder Überhitzung, ausfallen oder auszufallen drohen, so dass im Falle einer Reihenschaltung der einzelnen Batteriezellen ein Ausfall der gesamten Batterie erfolgt bzw. droht. Fahrzeuge mit einem reinen Elektroantrieb können dann den Fahrbetrieb nicht mehr fortsetzen und bleiben liegen. Auch bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb kann ein Ausfall der Batterie zum Liegenbleiben des Fahrzeugs führen, wenn der Verbrennungsmotor erst noch durch einen von der Batterie – anstelle eines sonst üblichen Bleiakkumulators – gespeisten Anlasser gestartet werden muss, was jedoch nach einem Ausfall der Batterie nicht mehr möglich ist.When using such battery cells, it may happen that individual cells for various reasons, such as internal short circuits and / or overheating, fail or threaten to fail, so that in the case of a series connection of the individual battery cells, a failure of the entire battery occurs or threatens. Vehicles with a pure electric drive can then no longer continue driving and remain lying. Even in vehicles with hybrid drive failure of the battery can cause the vehicle to remain when the engine has yet to be started by one of the battery - instead of a usual lead acid battery - powered starter, but this is no longer possible after a failure of the battery ,

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Batterieanordnung, ein Verfahren zur Steuerung einer Batterieanordnung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Batterieanordnung anzugeben, die bei möglichst einfachem Aufbau eine Fortsetzung des Fahrbetriebs im Falle eines Defekts in einer Batteriezelle ermöglicht.It is an object of the present invention to provide a battery assembly, a method for controlling a battery assembly and a motor vehicle with a battery assembly that allows a simple as possible construction a continuation of driving in the event of a defect in a battery cell.

Die erfindungsgemäße Batterieanordnung weist auf: mindestens zwei in Reihe geschaltete Batteriemodulgruppen, die jeweils zwei oder mehrere Batteriemodule aufweisen, wobei jedes der Batteriemodule zwei oder mehrere Batteriezellen aufweist; einen ersten und zweiten Anschluss, an welchen eine von mindestens einer der Batteriemodulgruppen erzeugte elektrische Spannung abgegriffen werden kann; eine Schaltungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, mindestens eine der Batteriemodulgruppen von den in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen zu trennen und zu überbrücken; und eine Steuerungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, im Falle eines Defekts in einer Batteriezelle und/oder in einem Batteriemodul diejenige Batteriemodulgruppe zu ermitteln, welche die defekte Batteriezelle bzw. das defekte Batteriemodul aufweist, und die Schaltungseinrichtung derart anzusteuern, dass die ermittelte Batteriemodulgruppe von den in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen getrennt und überbrückt wird, so dass am ersten und zweiten Anschluss der Batterieanordnung eine von der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe, welche keine defekte Batteriezelle bzw. kein defektes Batteriemodul aufweist, erzeugte elektrische Spannung anliegt.The battery assembly according to the invention comprises: at least two series-connected battery module groups, each having two or more battery modules, each of the battery modules having two or more battery cells; a first and second terminal to which an electrical voltage generated by at least one of the battery module groups can be tapped; a circuit device configured to separate and bypass at least one of the battery module groups from the serially connected battery module groups; and a control device, which is designed, in the event of a defect in a battery cell and / or in a battery module, to determine the battery module group which has the defective battery cell or the defective battery module, and to control the circuit device in such a way that the determined battery module group differs from the battery module group connected in series battery module groups is separated and bridged, so that at the first and second terminal of the battery assembly is applied by the at least one remaining battery module group, which has no defective battery cell or no defective battery module, generated electrical voltage.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist einen Elektroantrieb oder Hybridantrieb und eine erfindungsgemäße Batterieanordnung auf. Bei einem Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung handelt es sich vorzugsweise um ein nicht dauerhaft spurgeführtes Landfahrzeug, insbesondere Straßenfahrzeug, beispielsweise um einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Omnibus oder ein Kraftrad. Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Batterieanordnung zur Energieversorgung von Elektro- oder Hybridantrieben in Fahrzeugen aller Art eingesetzt werden, wie z. B. Luft-, Wasser- und Raumfahrzeugen.The motor vehicle according to the invention has an electric drive or hybrid drive and a battery arrangement according to the invention. A motor vehicle in the sense of the invention is preferably a non-permanently track-guided land vehicle, in particular a road vehicle, for example a passenger car, lorry, bus or a motorcycle. In principle, the battery assembly according to the invention can be used to supply power to electric or hybrid drives in vehicles of all kinds, such as. As air, water and space vehicles.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung einer Batterieanordnung mit mindestens zwei in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen, welche jeweils zwei oder mehrere Batteriemodule mit jeweils zwei oder mehreren Batteriezellen aufweisen, und einem ersten und zweiten Anschluss, an welchen eine von mindestens einer der Batteriemodulgruppen erzeugte elektrische Spannung abgegriffen werden kann, zeichnet sich dadurch aus, dass eine Batteriemodulgruppe, die mindestens eine defekte Batteriezelle und/oder ein defektes Batteriemodul aufweist, ermittelt wird und die ermittelte Batteriemodulgruppe von den in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen getrennt und überbrückt wird, so dass am ersten und zweiten Anschluss der Batterieanordnung eine von der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe, welche keine defekte Batteriezelle bzw. kein defektes Batteriemodul aufweist, erzeugte elektrische Spannung anliegt.The inventive method for controlling a battery assembly having at least two series-connected battery module groups, each having two or more battery modules each having two or more battery cells, and a first and second terminal, to which an electrical voltage generated by at least one of the battery module groups can be tapped , characterized in that a battery module group having at least one defective battery cell and / or a defective battery module, is determined and the determined battery module group is separated and bridged by the series battery module groups, so that at the first and second terminals of the battery assembly a from the at least one remaining battery module group, which has no defective battery cell or no defective battery module, applied voltage generated.

Die Erfindung basiert auf dem Ansatz, die in Reihe geschalteten Batteriemodule, die jeweils zwei oder mehrere Batteriezellen umfassen, mittels einer Schaltungseinrichtung derart zu verschalten, dass eine Teilung der Batteriemodule in mindestens zwei in Reihe geschaltete Batteriemodulgruppen möglich ist, wobei jede der Batteriemodulgruppen zwei oder mehrere der Batteriemodule aufweist. Im Falle eines Defekts oder drohenden Defekts in einer der Batteriezellen bzw. in dem entsprechenden Batteriemodul wird diejenige Batteriemodulgruppe ermittelt, welche die defekte Batteriezelle bzw. das entsprechende Batteriemodul enthält. Die hierbei ermittelte Batteriemodulgruppe mit ihren zwei oder mehreren Batteriemodulen wird dann von der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe, die in Reihe mit der ermittelten Batteriemodulgruppe geschaltet ist, derart elektrisch getrennt und überbrückt, dass an den beiden Anschlüssen der Batterieanordnung, an welchen im fehlerfreien Betrieb die von allen in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen erzeugte Spannung abgegriffen werden kann, nur noch die von der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe, welche keine defekte Batteriezelle bzw. kein defektes Batteriemodul aufweist, erzeugte elektrische Spannung anliegt.The invention is based on the approach of interconnecting the battery modules connected in series, each comprising two or more battery cells, by means of a circuit arrangement such that a division of the battery modules into at least two series-connected battery module groups is possible, wherein each of the battery module groups comprises two or more having the battery modules. In the case of a defect or imminent defect in one of the battery cells or in the corresponding battery module that battery module group is determined which contains the defective battery cell or the corresponding battery module. The battery module group determined in this case with its two or more battery modules is then electrically separated and bridged by the at least one remaining battery module group, which is connected in series with the determined battery module group, that at the two Connections of the battery assembly to which the voltage generated by all series battery module groups can be tapped in error-free operation, only the voltage generated by the at least one remaining battery module group, which has no defective battery cell or no defective battery module, generated.

Auf diese Weise wird nur diejenige Batteriemodulgruppe, in der ein Defekt auftritt, von den in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen elektrisch getrennt und die mindestens eine übrige Batteriemodulgruppe der Batterieanordnung so verschaltet, dass die von der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe erzeugte Spannung an den beiden Anschlüssen der Batterieanordnung anliegt und somit zur Stromversorgung des im Fahrzeug befindlichen Elektroantriebs bzw. des zum Starten des Verbrennungsmotors vorgesehenen Starters zur Verfügung steht. Vorzugsweise ist hierbei der Elektromotor bzw. der Starter des Verbrennungsmotors so ausgelegt, dass dieser im Falle eines Defekts in einer Batteriezelle bzw. dem entsprechenden Batteriemodul zumindest in einem Notbetriebsmodus betrieben werden kann, um das Fahrzeug bzw. den Verbrennungsmotor zumindest für kurze Zeit anzutreiben bzw. zu starten.In this way, only the one battery module group in which a defect occurs is electrically separated from the battery module groups connected in series and the at least one remaining battery module group of the battery arrangement is connected so that the voltage generated by the at least one remaining battery module group is applied to the two terminals of the battery arrangement and thus is available for the power supply of the electric drive in the vehicle or provided for starting the engine starter. Preferably, in this case, the electric motor or the starter of the internal combustion engine is designed so that it can be operated in the event of a defect in a battery cell or the corresponding battery module at least in an emergency operating mode to drive the vehicle or the internal combustion engine, at least for a short time or to start.

Gegenüber einem vollständigen Abtrennen der Batterieanordnung vom Elektroantrieb bzw. Starter ist dadurch im Falle eines Defekts einer Batteriezelle zumindest ein Notbetrieb des Fahrzeugs möglich, in welchem dieses zumindest die nächste Werkstatt erreichen kann oder wenigstens aus einem etwaigen Gefahrenbereich herausfahren kann.Compared to a complete disconnection of the battery assembly from the electric drive or starter is characterized in case of failure of a battery cell at least an emergency operation of the vehicle possible in which this can reach at least the nearest workshop or at least out of any danger zone.

Im Unterschied zu einer Abtrennung bzw. Überbrückung der einzelnen defekten Batteriezelle oder des einzelnen Batteriemoduls, welches die defekte Batteriezelle aufweist, ist der technische Aufwand bei der erfindungsgemäßen Trennung und Überbrückung einer ganzen Batteriemodulgruppe, in welcher sich das Batteriemodul mit der defekten Zelle befindet, erheblich geringer, da wesentlich weniger Schalter benötigt werden als bei einer zellen- bzw. modulweisen Trennung und Überbrückung.In contrast to a separation or bridging of the individual defective battery cell or the individual battery module, which has the defective battery cell, the technical complexity in the inventive separation and bridging a whole battery module group, in which the battery module is located with the defective cell, considerably lower because significantly fewer switches are needed than with a cell or module-wise separation and bridging.

Ferner ist es ausreichend, die in der Schaltungseinrichtung vorgesehenen zusätzlichen Schalter für weniger als etwa zehn Schaltzyklen auszulegen, so dass hierzu relativ einfache und preisgünstige Schalter eingesetzt werden können.Furthermore, it is sufficient to design the additional switches provided in the circuit device for less than approximately ten switching cycles, so that relatively simple and inexpensive switches can be used for this purpose.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Erfassung der jeweils ausgefallenen Zelle bzw. der betreffenden Batteriemodulgruppe durch ein bereits vorhandenes Batterieüberwachungssystem durchzuführen.Alternatively or additionally, it is possible to carry out the detection of the respectively failed cell or of the relevant battery module group by means of an already existing battery monitoring system.

Nicht zuletzt können aufgrund der Erfindung die vielfältigen und zum Teil kostenintensiven Maßnahmen reduziert werden, durch welche bei Hochvoltbatterien ein Ausfall von Batteriezellen vermieden werden soll, wie zum Beispiel eine Kühlung und/oder Heizung der Batterie sowie eine genaue Zustandsüberwachung jeder einzelnen Batteriezelle. Dies trägt dazu bei, die Komplexität des die Batterieanordnung umfassenden Gesamtsystems weiter zu vermindern.Not least can be reduced due to the invention, the diverse and sometimes costly measures by which a failure of battery cells to be avoided in high-voltage batteries, such as cooling and / or heating of the battery and accurate condition monitoring of each battery cell. This helps to further reduce the complexity of the overall system comprising the battery assembly.

Insgesamt wird durch die Erfindung eine Fortsetzung des Fahrbetriebs des Fahrzeugs im Falle eines Defekts einer Batteriezelle bei gleichzeitig einfachem Aufbau der Batterieanordnung bzw. des Batteriesystems und dessen Betrieb ermöglicht.Overall, the invention allows a continuation of the driving operation of the vehicle in the case of a defect of a battery cell with simultaneous simple construction of the battery assembly and the battery system and its operation.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Batteriemodulgruppen jeweils dieselbe Anzahl von Batteriemodulen und/oder Batteriezellen auf. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt, dass die Batteriemodulgruppen bezüglich ihres Aufbaus aus Batteriezellen und Batteriemodulen und/oder bezüglich der von der jeweiligen Batteriemodulgruppe erzeugten Gesamtspannung im Wesentlichen identisch sind. Alternativ oder zusätzlich weist die Batterieanordnung nur zwei in Reihe geschaltete Batteriemodulgruppen auf. Es ist hierbei besonders bevorzugt, dass beiden Batteriemodulgruppen in Bezug auf die Anzahl und/oder den Aufbau und/oder die von den Batteriezellen und Batteriemodulen erzeugten Gesamtspannung im Wesentlichen identisch sind. Eine elektrische Trennung der Batteriemodulgruppe, in welcher die defekte Batteriezelle enthalten ist, hat dadurch stets zur Folge, dass die an den Anschlüssen der Batterieanordnung anliegende Spannung exakt die Hälfte der im störungsfreien Betrieb anliegenden Spannung beträgt. Vorzugsweise braucht der Elektromotor bzw. der Starter für den Verbrennungsmotor dadurch lediglich für zwei Betriebsspannungen konfiguriert zu sein, nämlich volle und halbe Spannung, um neben dem Normalbetrieb einen – zumindest vorübergehenden – Notbetrieb zu ermöglichen. Grundsätzlich erlaubt es die Erfindung aber auch, auf zusätzliche Maßnahmen bei der Auslegung des Elektromotors bzw. Starters im Falle einer Speisung mit halber Spannung bzw. Leistung zu verzichten. Der Elektroantrieb bzw. Starter gibt dann lediglich eine entsprechend geringere Leistung ab, die in vielen Fällen für einen zumindest vorübergehenden Notbetrieb reicht. Hierdurch können die Komplexität und damit die Kosten für das Gesamtsystem besonders niedrig gehalten werden.In a preferred embodiment of the invention, the battery module groups each have the same number of battery modules and / or battery cells. Alternatively or additionally, it is preferred that the battery module groups are substantially identical with respect to their construction of battery cells and battery modules and / or with respect to the total voltage generated by the respective battery module group. Alternatively or additionally, the battery arrangement has only two series-connected battery module groups. In this case, it is particularly preferable for both battery module groups to be substantially identical with respect to the number and / or the structure and / or the total voltage generated by the battery cells and battery modules. An electrical separation of the battery module group, in which the defective battery cell is contained, thereby always means that the voltage applied to the terminals of the battery assembly voltage is exactly half of the voltage applied during trouble-free operation. Preferably, the electric motor or the starter for the internal combustion engine therefore only needs to be configured for two operating voltages, namely full and half voltage, in order to enable emergency operation in addition to normal operation-at least temporary emergency operation. In principle, however, the invention also makes it possible to dispense with additional measures in the design of the electric motor or starter in the case of a supply with half voltage or power. The electric drive or starter then only outputs a correspondingly lower power, which in many cases suffices for at least temporary emergency operation. As a result, the complexity and thus the costs for the overall system can be kept very low.

Die Schaltungseinrichtung kann vorzugsweise derart ausgebildet sein, dass bei Überbrückung der ermittelten Batteriemodulgruppe ein Ende der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe mit einem Anschluss der Batterieanordnung verbunden wird. Insbesondere weist das Ende der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe und der Anschluss der Batterieanordnung dieselbe Polarität auf. Hierdurch wird auf einfache und zuverlässige Weise gewährleistet, dass eine Überbrückung der defekten Batteriemodulgruppe trotz Reihenschaltung der Batteriemodulgruppen nicht zu einem Wechsel der Polarität an den beiden Anschlüssen der Batterieanordnung führt.The circuit device may preferably be designed such that, when the detected battery module group is bridged, one end of the at least one remaining battery module group is connected to one terminal of the battery arrangement. In particular, the end of the at least one remaining battery module group and the terminal of the battery assembly the same polarity. This ensures in a simple and reliable manner that bridging the defective battery module group despite series connection of the battery module groups does not lead to a change of polarity at the two terminals of the battery assembly.

Es ist ferner bevorzugt, dass die Schaltungseinrichtung einen ersten und zweiten Schalter aufweist und der erste Schalter zwischen dem ersten Anschluss der Batterieanordnung und einem ersten Ende der in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen und der zweite Schalter zwischen dem zweiten Anschluss der Batterieanordnung und einem zweiten Ende der in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen vorgesehen ist. Vorzugsweise ist der erste und/oder zweite Schalter als Schütz oder Relais ausgebildet, welches für besonders hohe Stromstärken ausgelegt ist. Optional kann parallel zum ersten und/oder zweiten Schalter ein Vorladeschütz mit einem Strombegrenzungswiderstand geschaltet sein, um Einschaltstromspitzen zu vermeiden.It is further preferred that the circuit means comprises a first and second switch and the first switch between the first terminal of the battery assembly and a first end of the series battery module groups and the second switch between the second terminal of the battery assembly and a second end of the series switched battery module groups is provided. Preferably, the first and / or second switch is designed as a contactor or relay, which is designed for particularly high currents. Optionally, a pre-charge contactor with a current limiting resistor may be connected in parallel with the first and / or second switch in order to avoid inrush current peaks.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist zwischen zwei in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen ein elektrischer Abgriff, insbesondere in Form einer elektrischen Leitung, vorgesehen, und die Schaltungseinrichtung weist mindestens einen dritten Schalter auf, welcher dazu ausgebildet ist, den Abgriff wahlweise mit dem ersten oder zweiten Anschluss der Batterieanordnung zu verbinden, wodurch eine der beiden Batteriemodulgruppen zum ersten bzw. zweiten Anschluss hin elektrisch überbrückt wird.In a further preferred refinement, an electrical tap, in particular in the form of an electrical line, is provided between two battery module groups connected in series, and the circuit device has at least one third switch, which is designed to connect the tap optionally to the first or second terminal of FIG Connect battery assembly, whereby one of the two battery module groups is electrically bypassed to the first and second connection.

Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung ferner dazu ausgebildet, die Schaltungseinrichtung derart anzusteuern, dass die ermittelte Batteriemodulgruppe durch Öffnen des ersten oder zweiten Schalters vom ersten bzw. zweiten Anschluss elektrisch getrennt wird und durch Schließen des mindestens einen dritten Schalters zum ersten bzw. zweiten Anschluss hin überbrückt wird, so dass am ersten und zweiten Anschluss der Batterieanordnung eine von der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe, welche keine defekte Batteriezelle bzw. kein defektes Batteriemodul aufweist, erzeugte elektrische Spannung anliegt.Preferably, the control device is further configured to control the circuit device such that the determined battery module group is electrically disconnected by opening the first or second switch from the first or second terminal and bridged by closing the at least one third switch to the first and second terminal in that, at the first and second terminals of the battery arrangement, an electrical voltage generated by the at least one remaining battery module group, which has no defective battery cell or no defective battery module, is applied.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen:Other features, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the figures. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Beispiels einer Batterieanordnung; 1 a schematic representation of a first example of a battery assembly;

2 ein Schaltbild eines zweiten Beispiels einer Batterieanordnung; und 2 a circuit diagram of a second example of a battery assembly; and

3 ein Schaltbild eines dritten Beispiels einer Batterieanordnung; und 3 a circuit diagram of a third example of a battery assembly; and

4 ein Schaltbild eines vierten Beispiels einer Batterieanordnung. 4 a circuit diagram of a fourth example of a battery assembly.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Beispiels einer Batterieanordnung mit einzelnen in Reihe geschalteten Batteriemodulen 1 bis 6, die jeweils eine Vielzahl von ebenfalls in Reihe geschalteten Batteriezellen 7 aufweisen. 1 shows a schematic representation of a first example of a battery assembly with individual battery modules connected in series 1 to 6 , each having a plurality of also connected in series battery cells 7 exhibit.

Jede der Batteriezellen 7 ist vorzugsweise als elektrochemische Energiespeicherzelle mit mindestens einer Anoden- und Kathodenschicht, einer zwischen einer Anoden- und Kathodenschicht angeordneten Separatorschicht und einem insbesondere in Hohlräumen der Separatorschicht befindlichen Elektrolyten ausgebildet. Je nach Bautyp der Batteriezellen 7 können die erwähnten Schichten im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein und dabei einen sogenannten Elektrodenstapel bilden. Alternativ ist es auch möglich, dass eine Schichtfolge aus Anode, Separator und Kathode zu einem sogenannten Elektrodenwickel zusammengerollt wird. Vorzugsweise handelt es sich bei den Batteriezellen 7 um Lithium-Ionen-, Lithium-Polymer- oder Lithium-Luft-Akkumulatoren. Grundsätzlich können die Batteriezellen 7 durch jeden Typ von galvanischen Sekundär- oder Brennstoffzellen mit unterschiedlicher Zellchemie gebildet werden. Die in Reihe geschalteten Batteriezellen 7 sind zu einzelnen Batteriemodulen 1 bis 6 zusammengefasst, welche ebenfalls in Reihe geschaltet sind.Each of the battery cells 7 is preferably designed as an electrochemical energy storage cell having at least one anode and cathode layer, a separator layer arranged between an anode and cathode layer and an electrolyte located in particular in cavities of the separator layer. Depending on the type of battery cell 7 For example, the layers mentioned can be arranged substantially parallel to one another and thereby form a so-called electrode stack. Alternatively, it is also possible that a layer sequence of anode, separator and cathode is rolled up into a so-called electrode winding. Preferably, the battery cells are 7 Lithium-ion, lithium-polymer or lithium-air batteries. Basically, the battery cells 7 be formed by any type of galvanic secondary or fuel cell with different cell chemistry. The series-connected battery cells 7 are to individual battery modules 1 to 6 summarized, which are also connected in series.

Ferner ist eine Schaltungseinrichtung 10 mit einem ersten Schalter 11 und einem zweiten Schalter 12 vorgesehen. Durch Schließen des ersten Schalters 11 kann ein erstes Ende 20a der in Reihe geschalteten Batteriemodule 1 bis 6 mit einem ersten Anschluss V+ der Batterieanordnung verbunden und durch Öffnen wieder von diesem getrennt werden. Entsprechendes gilt für den zweiten Schalter 12, durch welchen ein zweites Ende 21b der in Reihe geschalteten Batteriemodule 1 bis 6 mit einem zweiten Anschluss V– der Batterieanordnung verbunden bzw. von diesem getrennt werden kann. Im dargestellten Beispiel handelt es sich bei dem ersten Anschluss V+ um den Pluspol und bei dem zweiten Anschluss V– um den Minuspol der Batterieanordnung. Entsprechend stellt das erste Ende 20a der in Reihe geschalteten Batteriemodule 1 bis 6 deren Pluspol und das zweite Ende 21b der in Reihe geschalteten Batteriemodule 1 bis 6 deren Minuspol dar. Sind der erste und zweite Schalter 11 und 12 geschlossen, so liegt an den Anschlüssen V+ und V– der Batterieanordnung die von den Batteriemodulen 1 bis 6 erzeugte Gesamtspannung an und steht für den Normalbetrieb beispielsweise eines Elektromotors und/oder eines Starters eines Verbrennungsmotors zur Verfügung.Furthermore, a circuit device 10 with a first switch 11 and a second switch 12 intended. By closing the first switch 11 can be a first end 20a the series-connected battery modules 1 to 6 be connected to a first terminal V + of the battery assembly and separated by opening again from this. The same applies to the second switch 12 through which a second end 21b the series-connected battery modules 1 to 6 can be connected to or disconnected from a second terminal V- of the battery assembly. In the example shown, the first terminal V + is the positive pole and the second terminal V- is the negative pole of the battery arrangement. Accordingly, the first end 20a the series-connected battery modules 1 to 6 its positive pole and the second end 21b the series-connected battery modules 1 to 6 Its negative pole are. Are the first and second switches 11 and 12 closed, so lies at the terminals V + and V- of the battery assembly of the battery modules 1 to 6 generated total voltage and is available for normal operation, for example, an electric motor and / or a starter of an internal combustion engine.

Von einer zwischen einer ersten Batteriemodulgruppe 20 und einer zweiten Batteriemodulgruppe 21 befindlichen elektrischen Verbindung 8 führt eine elektrische Leitung 9 zu einem dritten Schalter 15, welcher derart ausgestaltet ist, dass die Leitung 9 wahlweise mit dem ersten Anschluss V+ oder zweiten Anschluss V– der Batterieanordnung verbunden werden kann. Im dargestellten Beispiel weist der dritte Schalter 15 dazu ein Schaltelement 13 auf, durch welches das Ende der elektrischen Leitung 9 mit dem ersten Anschluss V+ verbunden bzw. wieder von diesem getrennt werden kann. Ferner weist der dritte Schalter 15 ein Schaltelement 14 auf, durch welches die elektrische Leitung 9 mit dem zweiten Anschluss V– verbunden bzw. von diesem getrennt werden kann. Auch wenn der Schalter 15 im dargestellten Beispiel die Schaltelemente 13 und 14 aufweist, brauchen diese nicht notwendigerweise in ein einziges Schaltergehäuse integriert zu sein. Vielmehr können die Schaltelemente 13 und 14 voneinander unabhängige Einheiten darstellen.From one between a first battery module group 20 and a second battery module group 21 located electrical connection 8th leads an electrical line 9 to a third switch 15 , which is designed such that the line 9 can be selectively connected to the first terminal V + or second terminal V- of the battery assembly. In the example shown, the third switch 15 to a switching element 13 on, through which the end of the electrical line 9 can be connected or disconnected from the first terminal V +. Further, the third switch 15 a switching element 14 on, through which the electrical line 9 can be connected to or disconnected from the second terminal V-. Even if the switch 15 in the example shown, the switching elements 13 and 14 does not necessarily need to be integrated into a single switch housing. Rather, the switching elements 13 and 14 represent independent units.

Darüber hinaus ist eine Steuerungseinrichtung 30 vorgesehen, die eine Batteriemanagementeinheit zur Überwachung und Steuerung bzw. Regelung verschiedener Parameter der Batteriezellen 7 und/oder der Batteriemodule 1 bis 6 aufweist und insbesondere dazu ausgebildet ist, einen drohenden oder bereits eingetretenen Defekt in einer der Batteriezellen 7 zu erkennen und die Batteriemodulgruppe 20 oder 21, in welcher sich die defekte Zelle 7 bzw. das entsprechende Batteriemodul 1 bis 6 mit einer defekten Zelle 7 befindet, zu ermitteln. Tritt beispielsweise in einer Batteriezelle 7 eines Moduls 1 bis 3 der ersten Batteriemodulgruppe 20 ein Defekt auf oder steht ein solcher kurz bevor, so kann dies durch die Steuerungseinrichtung 30 erkannt werden. Die einzelnen Schalter 11 bis 15 der Schaltungseinrichtung 10 werden dann durch die Steuerungseinrichtung 30 so angesteuert, dass die erste Batteriemodulgruppe 20 von der Reihenschaltung der beiden Batteriemodulgruppen 20 und 21 getrennt und unterdrückt wird, so dass an den beiden Anschlüssen V+ und V– der Batterieanordnung nur noch die von der nicht defekten zweiten Batteriemodulgruppe 21 erzeugte Spannung an den beiden Anschlüssen V+ und V– der Batterieanordnung anliegt. Dies wird nachfolgend näher erläutert.In addition, a control device 30 provided, which is a battery management unit for monitoring and control or regulation of various parameters of the battery cells 7 and / or the battery modules 1 to 6 and in particular is adapted to a threatening or already occurred defect in one of the battery cells 7 to recognize and the battery module group 20 or 21 in which the defective cell 7 or the corresponding battery module 1 to 6 with a broken cell 7 is to be determined. Occurs, for example, in a battery cell 7 a module 1 to 3 the first battery module group 20 a defect on or shortly before such, this can be done by the controller 30 be recognized. The individual switches 11 to 15 the circuit device 10 are then by the controller 30 so driven that the first battery module group 20 from the series connection of the two battery module groups 20 and 21 is disconnected and suppressed, so that at the two terminals V + and V- of the battery assembly only that of the non-defective second battery module group 21 generated voltage at the two terminals V + and V- of the battery assembly is applied. This will be explained in more detail below.

Im Normalbetrieb ohne Störungen sind der erste und zweite Schalter 11 und 12 geschlossen und die Schaltelemente 13 und 14 des dritten Schalters 15 geöffnet. Im Falle eines Defekts einer Batteriezelle 7 wird diejenige Batteriemodulgruppe 20 oder 21, in welcher sich die defekte Batteriezelle 7 befindet, abgetrennt und derart überbrückt, dass die jeweils andere Batteriemodulgruppe 21 bzw. 20 an die Anschlüsse V+ und V– der Batterieanordnung gelegt wird. Falls also beispielsweise ein Fehler in einer Batteriezelle 7 der zweiten Batteriemodulgruppe 21, im vorliegenden Beispiel also der unteren Hälfte der Batterieanordnung, auftritt, wird der zweite Schalter 12 geöffnet, und die gesamte zweite Batteriemodulgruppe 21 vom zweiten Anschluss V– getrennt. Ferner wird das Schaltelement 14 des dritten Schalters 15 geschlossen, wodurch die defekte zweite Batteriemodulgruppe 21 überbrückt und gleichzeitig das zweite Ende 20b (Minuspol) der nicht defekten ersten Batteriemodulgruppe 20 mit dem zweiten Anschluss V– der Batterieanordnung verbunden wird. Der erste Schalter 11 wird bzw. bleibt hierbei geschlossen.In normal operation without interference, the first and second switches 11 and 12 closed and the switching elements 13 and 14 the third switch 15 open. In case of a defect of a battery cell 7 becomes the battery module group 20 or 21 in which the defective battery cell 7 is located, separated and bridged so that the other battery module group 21 respectively. 20 is applied to the terminals V + and V- of the battery assembly. So if, for example, a fault in a battery cell 7 the second battery module group 21 , in the present example, the lower half of the battery assembly, occurs, the second switch 12 opened, and the entire second battery module group 21 separated from the second port V-. Furthermore, the switching element 14 the third switch 15 closed, causing the defective second battery module group 21 bridges and at the same time the second end 20b (Negative pole) of the non-defective first battery module group 20 is connected to the second terminal V- of the battery assembly. The first switch 11 is or remains closed.

Falls ein Defekt in einer der Batteriezellen 7 der ersten Batteriemodulgruppe 20 auftritt oder bevorsteht, wird der erste Schalter 11 geöffnet, um die gesamte erste Speichermodulgruppe 20 vom ersten Anschluss V+ der Batterieanordnung zu trennen. Darüber hinaus wird das Schaltelement 13 des dritten Schalters 15 geschlossen, so dass die erste Batteriemodulgruppe 20 zum zweiten Anschluss V– hin überbrückt und dabei gleichzeitig das erste Ende 21a (Pluspol) der nicht defekten zweiten Batteriemodulgruppe 21 mit dem ersten Anschluss V+ der Batterieanordnung verbunden wird. Der zweite Schalter 12 wird bzw. bleibt hierbei geschlossen.If there is a defect in one of the battery cells 7 the first battery module group 20 occurs or is imminent, becomes the first switch 11 opened to the entire first memory module group 20 to disconnect from the first terminal V + of the battery assembly. In addition, the switching element 13 the third switch 15 closed, leaving the first battery module group 20 bridged to the second terminal V- while doing the first end 21a (Positive pole) of the non-defective second battery module group 21 is connected to the first terminal V + of the battery assembly. The second switch 12 is or remains closed.

Vorzugsweise sind die Schalter 11 und 12 und/oder die Schaltelemente 13 und 14 als Schütze, auch Schaltschütze genannt, oder Relais ausgebildet, um die insbesondere als Hochvolt-Energiespeicher ausgebildeten Batteriemodule 1 bis 6 bzw. Batteriemodulgruppen 20 und 21 sicher und zuverlässig mit den Anschlüssen V+ und V– zu verbinden bzw. von diesen zu trennen. Gegebenenfalls können parallel zu einzelnen Schaltern 11 oder 12 bzw. Schaltelementen 13 oder 14 Vorlade-Schalter, vorzugsweise Vorladeschütze, zusammen mit einem ohmschen Widerstand zur Begrenzung des Stroms geschaltet werden. Dies wird nachfolgend anhand von weiteren Beispielen der Batterieanordnung näher erläutert.Preferably, the switches 11 and 12 and / or the switching elements 13 and 14 as contactors, also called contactors, or relays designed to the particular designed as a high-voltage energy storage battery modules 1 to 6 or battery module groups 20 and 21 safe and reliable to connect to the terminals V + and V- or separate from them. Optionally, parallel to individual switches 11 or 12 or switching elements 13 or 14 Precharge switch, preferably precharging contactors, be switched together with a resistor to limit the current. This will be explained in more detail below with reference to further examples of the battery arrangement.

2 zeigt ein Schaltbild eines zweiten Beispiels einer Batterieanordnung mit drei in Reihe geschalteten Batteriemodulen 1 bis 3 einer ersten Batteriemodulgruppe 20 sowie drei in Reihe geschalteten Batteriemodulen 4 bis 6 einer zweiten Batteriemodulgruppe 21, die wiederum zur ersten Batteriemodulgruppe 20 in Reihe geschaltet ist. Jedes der Batteriemodule 1 bis 6 weist jeweils eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Batteriezellen (nicht dargestellt) auf. 2 shows a circuit diagram of a second example of a battery assembly with three series-connected battery modules 1 to 3 a first battery module group 20 and three battery modules connected in series 4 to 6 a second battery module group 21 , in turn, to the first battery module group 20 is connected in series. Each of the battery modules 1 to 6 each has a plurality of series-connected battery cells (not shown).

Ein erstes Ende 20a der ersten Batteriemodulgruppe 20 ist über einen als Schütz ausgebildeten ersten Schalter 11 mit einem ersten Anschluss V+ der Batterieanordnung verbindbar. Parallel zum ersten Schalter 11 ist ein als Vorladeschütz ausgebildeter Schalter 11a sowie ein Widerstand 11b geschaltet. Ein ebenfalls als Schütz ausgebildeter zweiter Schalter 12 befindet sich zwischen einem zweiten Ende 21b der in Reihe geschalteten Energiespeichermodule 1 bis 6 und einem zweiten Anschluss V– der Batterieanordnung.A first end 20a the first battery module group 20 is via a trained as a contactor first switch 11 connectable to a first terminal V + of the battery assembly. Parallel to first switch 11 is a switch designed as a precharging contactor 11a as well as a resistance 11b connected. A likewise designed as a contactor second switch 12 is located between a second end 21b the series energy storage modules 1 to 6 and a second terminal V- of the battery assembly.

Um für den Normalbetrieb die in Reihe geschalteten Batteriemodule 1 bis 6 mit den Anschlüssen V+ und V– zu verbinden und dabei das Auftreten von Einschaltstromspitzen zu vermeiden, werden die Schalter 11, 11a und 12 in folgender Reihenfolge gesteuert: Schließen des zweiten Schalters 12, Schließen des als Vorladeschütz ausgebildeten Schalters 11a zur Aktivierung des Vorladekreises, Schließen des ersten Schalters 11 nach Erreichen einer definierten Vorladespannung und schließlich Öffnen des Schalters 11a.For normal operation, the battery modules connected in series 1 to 6 To connect to the terminals V + and V- and thereby avoid the occurrence of inrush current, the switches 11 . 11a and 12 controlled in the following order: closing the second switch 12 Closing the switch designed as a pre-charging contactor 11a to activate the precharge circuit, closing the first switch 11 after reaching a defined pre-charging voltage and finally opening the switch 11a ,

Analog zu dem in 1 gezeigten ersten Beispiel ist auch im vorliegenden Beispiel der 2 eine elektrische Leitung 9 vorgesehen, mittels welcher das Potenzial, auch Mittelpotenzial genannt, zwischen dem zweiten Ende 20b der ersten Batteriemodulgruppe 20 und dem ersten Ende 21a der zweiten Batteriemodulgruppe 21 abgegriffen wird. Zur Verbindung bzw. Trennung der elektrischen Leitung 9 mit bzw. von einem der Anschlüsse V+ oder V– der Batterieanordnung ist ein dritter Schalter 15 vorgesehen, der in diesem Beispiel als Umschaltschütz ausgebildet ist, welchem ein als Einschaltschütz ausgebildeter Schalter 16 mit parallel dazu geschaltetem Vorladeschütz 16a und Strombegrenzungswiderstand 16b vorgeschaltet sind.Analogous to the in 1 shown in the first example is also in the present example the 2 an electrical line 9 provided by means of which the potential, also called the mean potential, between the second end 20b the first battery module group 20 and the first end 21a the second battery module group 21 is tapped. For connection or disconnection of the electrical line 9 to or from one of the terminals V + or V- of the battery assembly is a third switch 15 provided, which is designed in this example as Umschaltschütz, which designed as Einschaltschütz switch 16 with parallel connected pre-charging contactor 16a and current limiting resistor 16b upstream.

Vorzugsweise ist der als Umschaltschütz ausgebildete dritte Schalter 15 so ausgelegt, dass dieser eine hohe Dauerstromtragfähigkeit aufweist, wohingegen an die Einschaltstromtragfähigkeit des dritten Schalters 15 geringere Anforderungen zu stellen sind, da der Einschaltstrom aufgrund des vorgeschalteten Schalters 16 mit parallel geschaltetem Vorladekreis aus Schalter 16a und Widerstand 16b vermindert wird. Dementsprechend ist der als Einschaltschütz ausgebildete Schalter 16 so ausgelegt, dass dieser sowohl eine hohe Einschaltstromtragfähigkeit als auch eine hohe Dauerstromtragfähigkeit aufweist. Die Stromtragfähigkeit des als Vorladeschütz ausgebildeten Schalters 16a kann wegen des diesem vorgeschalteten Strombegrenzungswiderstands 16b dagegen geringer sein.Preferably, the third switch is designed as a reversing contactor 15 designed so that it has a high continuous current carrying capacity, whereas to the inrush current carrying capacity of the third switch 15 lower requirements are due to the inrush current due to the upstream switch 16 with parallel precharging circuit of switch 16a and resistance 16b is reduced. Accordingly, the trained as Einschaltschütz switch 16 designed so that this has both a high inrush current capability and a high continuous current carrying capacity. The current-carrying capacity of the switch designed as a precharging contactor 16a can because of the upstream current limiting resistor 16b be less.

Ausgehend vom Normalbetrieb, in welchem die beiden Schalter 11 und 12 geschlossen sind und an den beiden Anschlüssen V+ und V– der Batterieanordnung die volle Spannung der in Reihe geschalteten Batteriemodule 1 bis 6 anliegt, wird im Falle eines Defekts einer Batteriezelle in einem der Batteriemodule 4 bis 6 der zweite Schalter 12 geöffnet und der dritte Schalter 15 von der im vorliegenden Beispiel gezeigten Neutralstellung in eine Schaltstellung gebracht, in welcher das zweite Ende 20b der nicht defekten ersten Modulgruppe 20 über die elektrische Leitung 9 auf den zweiten Anschluss V– der Batterieanordnung gelegt werden kann. Zu diesem Zeitpunkt sind die beiden Schalter 16 und 16a noch geöffnet. Zur Unterdrückung von Einschaltstromspitzen werden diese von der Steuerungseinrichtung 30 dann so an gesteuert, dass zunächst der als Vorladeschütz ausgebildete Schalter 16a geschlossen und nach Erreichen eines bestimmten Einschaltstroms der als Einschaltschütz ausgebildete Schalter 16 geschlossen wird. Schließlich wird Schalter 16a wieder geöffnet, und das zweite Ende 20b (Minuspol) der ersten Batteriemodulgruppe 20 ist nunmehr mit dem zweiten Anschluss V– verbunden. Das erste Ende 20a (Pluspol) der ersten Batteriemodulgruppe 20 ist nach wie vor über den geschlossenen ersten Schalter 11 mit dem ersten Anschluss V+ verbunden, so dass nunmehr an den beiden Anschlüssen V+ und V– nur noch die von der ersten Batteriemodulgruppe 20 erzeugte Spannung anliegt.Starting from normal operation, in which the two switches 11 and 12 are closed and at the two terminals V + and V- of the battery assembly, the full voltage of the series-connected battery modules 1 to 6 is in the event of a defect of a battery cell in one of the battery modules 4 to 6 the second switch 12 opened and the third switch 15 brought from the neutral position shown in the present example in a switching position in which the second end 20b the non-defective first module group 20 over the electrical line 9 can be placed on the second terminal V of the battery assembly. At this time, the two switches 16 and 16a still open. To suppress inrush current peaks they are from the controller 30 then controlled so that initially designed as a pre-charge contact switch 16a closed and after reaching a certain inrush of trained as Einschaltschütz switch 16 is closed. Finally, switch 16a opened again, and the second end 20b (Negative pole) of the first battery module group 20 is now connected to the second terminal V-. The first end 20a (Positive pole) of the first battery module group 20 is still above the closed first switch 11 connected to the first terminal V +, so that now at the two terminals V + and V- only those of the first battery module group 20 generated voltage is applied.

Im Falle eines Defekts einer Batteriezelle in einem der Batteriemodule 1 bis 3 der ersten Batteriemodulgruppe 20 wird – analog zu dem vorstehend beschriebenen Ablauf – die erste Batteriemodulgruppe 20 durch Öffnen des ersten Schalters 11 vom ersten Anschluss V+ getrennt und das erste Ende 21a (Pluspol) der zweiten Batteriemodulgruppe 21 über die elektrische Leitung 9 mit den erstem Anschluss V+ verbunden, indem zunächst der als Umschaltschütz ausgebildete dritte Schalter 15 eine Verbindung mit dem ersten Anschluss V+ herstellt und sodann durch ein sukzessives Schließen der Schalter 16a und 16 sowie ein Öffnen des Schalters 16a – wie vorstehend beschrieben – eine Verbindung hergestellt wird.In the case of a defect of a battery cell in one of the battery modules 1 to 3 the first battery module group 20 becomes - analogous to the procedure described above - the first battery module group 20 by opening the first switch 11 disconnected from the first terminal V + and the first end 21a (Positive pole) of the second battery module group 21 over the electrical line 9 connected to the first terminal V +, by first designed as Umschaltschütz third switch 15 makes a connection with the first terminal V + and then by successively closing the switch 16a and 16 and opening the switch 16a - As described above - a connection is made.

Zwischen der ersten Batteriemodulgruppe 20 und dem ersten Anschluss V+ und in der elektrischen Leitung 9 sind Überstromschutzeinrichtungen F1 und F2 vorgesehen, welche auch als elektrische Sicherungen bezeichnet werden und die jeweilige elektrische Verbindung unterbrechen, wenn der elektrische Strom eine festgelegte Stromstärke über eine vorgegebene Zeit hinaus überschreitet.Between the first battery module group 20 and the first terminal V + and in the electric wire 9 are provided overcurrent protection devices F1 and F2, which are also referred to as electrical fuses and interrupt the respective electrical connection when the electric current exceeds a predetermined current for a predetermined time.

Die Sicherungen F1 und F2 sind vorzugsweise als Hochvolt-Sicherungen ausgebildet.The fuses F1 and F2 are preferably designed as high-voltage fuses.

Im Normalbetrieb ohne Störungen in den Batteriemodulen 1 bis 6 wird die Batterieanordnung vorzugsweise durch eine zwischen dem ersten Ende 20a der ersten Batteriemodulgruppe 20 und dem ersten Anschluss V+ befindliche erste Sicherung F1 vor Überströmen gesichert.In normal operation without interference in the battery modules 1 to 6 For example, the battery assembly is preferably replaced by one between the first end 20a the first battery module group 20 and the first terminal V + located first fuse F1 secured against overflow.

Im Falle eines Defekts in einem der Batteriemodule 1 bis 3 der ersten Batteriemodulgruppe 20 wird diese durch Öffnen des ersten Schalters 11 vom ersten Anschluss V+ getrennt, so dass durch die erste Sicherung F1 kein Schutz vor Überströmen mehr gegeben ist. Vorzugsweise ist daher in der elektrischen Leitung 9 eine zusätzliche zweite Sicherung F2 vorgesehen, durch welche nach Herstellen einer Verbindung zwischen dem ersten Ende 21a der zweiten Batteriemodulgruppe 21 und dem ersten Anschluss V+ ein Schutz vor Überströmen sichergestellt ist. Dadurch wird also auch im Defektfall eine passive Hochvoltsicherheit für die Batterieanordnung gewährleistet.In case of a defect in one of the battery modules 1 to 3 the first battery module group 20 this is done by opening the first switch 11 separated from the first terminal V +, so that by the first fuse F1 no protection against overcurrents longer exists. Preferably, therefore, is in the electrical line 9 an additional second fuse F2 is provided, by which, after establishing a connection between the first end 21a the second battery module group 21 and the first terminal V + protection against overcurrents is ensured. As a result, a passive high-voltage safety for the battery arrangement is guaranteed even in the event of a defect.

3 zeigt ein Schaltbild eines dritten Beispiels einer Batterieanordnung, bei welcher – anstelle der in 2 beschriebenen Kombination aus einem Umschaltschütz 15 mit vorgeschaltetem Einschaltschütz 16 und Vorladeschütz 16a – zwei als Einschaltschütze ausgebildete Schalter 17 und 18 mit hoher Einschaltstromtragfähigkeit und hoher Dauerstromtragfähigkeit vorgesehen sind. Durch Schalter 17 kann die auf dem Potenzial der beiden Enden 20b und 21a der ersten bzw. zweiten Batteriemodulgruppe 20 bzw. 21 liegende elektrische Leitung 9 mit dem ersten Anschluss V+ der Batterieanordnung verbunden werden, wohingegen mit dem Schalter 18 eine Verbindung mit dem zweiten Anschluss V– der Batterieanordnung hergestellt werden kann. 3 shows a circuit diagram of a third example of a battery assembly, in which - instead of in 2 described combination of a changeover contactor 15 with upstream contactor 16 and pre-charging contactor 16a - Two trained as a contactor switch 17 and 18 are provided with high inrush current carrying capacity and high continuous current carrying capacity. By switch 17 can be on the potential of the two ends 20b and 21a the first or second battery module group 20 respectively. 21 lying electrical line 9 be connected to the first terminal V + of the battery assembly, whereas with the switch 18 a connection with the second terminal V- of the battery assembly can be made.

Im Falle eines Defekts in einer Batteriezelle der ersten Batteriemodulgruppe 20 wird nach einer Abtrennung dieser Batteriemodulgruppe durch Öffnen des ersten Schalters 11 das erste Ende 21a der zweiten Batteriemodulgruppe 21 durch Schließen des Schalters 17 mit dem ersten Anschluss V+ der Batterieanordnung verbunden. Zur Vermeidung von Einschalt- und/oder Ausschaltstromspitzen ist parallel zum zweiten Schalter 12 ein als Vorladeschütz ausgebildeter Schalter 12a zusammen mit einem Strombegrenzungswiderstand 12b geschaltet.In the case of a defect in a battery cell of the first battery module group 20 after disconnecting this battery module group by opening the first switch 11 the first end 21a the second battery module group 21 by closing the switch 17 connected to the first terminal V + of the battery assembly. To avoid switch-on and / or switch-off current peaks is parallel to the second switch 12 a trained as Vorladeschütz switch 12a together with a current limiting resistor 12b connected.

Es kann vorgesehen sein, dass im Falle eines Defekts in einer der Batteriemodulgruppen 20 bzw. 21 nicht nur die entsprechenden Schalter 11/11a oder 12/12a geöffnet werden, um die Verbindung des jeweiligen Endes 20a bzw. 21b vom ersten Anschluss V+ bzw. zweiten Anschluss V– zu trennen, sondern es können sowohl die ersten Schalter 11/11a als auch die zweiten Schalter 12/12a geöffnet werden. Nach einer Überbrückung der defekten Batteriemodulgruppe 20 oder 21 mittels der Schalter 17 oder 18 werden dann sowohl die Schalter 11/11a als auch die Schalter 12/12a analog zur oben beschriebenen Reihenfolge betätigt.It can be provided that in the event of a defect in one of the battery module groups 20 respectively. 21 not just the appropriate switches 11 / 11a or 12 / 12a be opened to the connection of the respective end 20a respectively. 21b from the first terminal V + and second terminal V- separate, but it can both the first switch 11 / 11a as well as the second switches 12 / 12a be opened. After a bridging of the defective battery module group 20 or 21 by means of the switch 17 or 18 then both the switches 11 / 11a as well as the switches 12 / 12a operated in the same way as described above.

Vorzugsweise handelt es sich bei den in den 1 bis 3 gezeigten Beispielen einer Batterieanordnung um zwei identische Batteriemodulgruppen 20 und 21, bei welchen jeweils eine gleiche Anzahl von Batteriemodulen 1 bis 3 bzw. 4 bis 6 und/oder Batteriezellen 7 gleicher Bauart und/oder Zellenspannung in Reihe geschaltet sind, so dass im Falle eines Defekts in einer der beiden Batteriemodulgruppen 20 bzw. 21 und einem nachfolgenden Abtrennen der defekten Batteriemodulgruppe eine Spannung an den Anschlüssen V+ und V– der Batterieanordnung liegt, welche genau der Hälfte der im störungsfreien Betrieb an den Anschlüssen der Batterieanordnung liegenden Spannung entspricht. Die Energieversorgung des Elektromotors bzw. Starters für einen Verbrennungsmotor kann dadurch gezielt auf diese beiden Betriebszustände der Batterieanordnung, d. h. volle Spannung oder halbe Spannung, ausgelegt werden, so dass bei geringem Aufwand ein zumindest vorübergehender Fahrbetrieb des Fahrzeugs aufrecht erhalten werden kann.Preferably, in the in the 1 to 3 shown examples of a battery assembly to two identical battery module groups 20 and 21 in which in each case an equal number of battery modules 1 to 3 respectively. 4 to 6 and / or battery cells 7 the same type and / or cell voltage are connected in series, so that in case of a defect in one of the two battery module groups 20 respectively. 21 and a subsequent disconnection of the defective battery module group is a voltage at the terminals V + and V- of the battery assembly, which corresponds exactly to half of the voltage lying at the terminals of the battery assembly in trouble-free operation. The power supply of the electric motor or starter for an internal combustion engine can be designed specifically for these two operating states of the battery assembly, ie full voltage or half voltage, so that at least a minimum temporary driving operation of the vehicle can be maintained.

In Bezug auf die beiden Sicherungen F1 und F2 gelten die obenstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem in 2 gezeigten Beispiel entsprechend.With regard to the two fuses F1 and F2, the above remarks apply in connection with 2 according to the example shown.

4 zeigt ein Schaltbild eines vierten Beispiels einer Batterieanordnung, die eine besonders einfache Variante der in 2 gezeigten Batterieanordnung darstellt. Anstelle eines als Umschaltschütz ausgebildeten Schalters 15, welchem ein als Einschaltschütz ausgebildeter Schalter 16 mit parallel dazu geschaltetem Vorladeschütz 16a und Strombegrenzungswiderstand 16b vorgeschaltet sind (siehe 2), sind bei dem hier gezeigten Beispiel zur Verbindung bzw. Trennung der elektrischen Leitung 9 mit bzw. von einem der Anschlüsse V+ oder V– lediglich der als Einschaltschütz ausgebildete Schalter 16 mit Vorladekreis 16a und 16b sowie ein als Schütz ausgebildeter weiterer Schalter 19 vorgesehen. 4 shows a circuit diagram of a fourth example of a battery assembly, which is a particularly simple variant of the in 2 represents shown battery arrangement. Instead of a switch designed as Umschaltschütz 15 , which is designed as Einschaltschütz switch 16 with parallel connected pre-charging contactor 16a and current limiting resistor 16b upstream (see 2 ), are in the example shown here for connection or disconnection of the electrical line 9 with or from one of the terminals V + or V- only designed as Einschaltschütz switch 16 with pre-charging circuit 16a and 16b and trained as a contactor further switch 19 intended.

Je nachdem, ob eine Batteriezelle der ersten oder zweiten Batteriemodulgruppe 20 bzw. 21 defekt ist, wird die defekte Batteriemodulgruppe 20 oder 21 durch Schließen des Schalters 16 bzw. 19 überbrückt und dabei die elektrische Leitung 9, mittels welcher das Potenzial zwischen dem zweiten Ende 20b der ersten Batteriemodulgruppe 20 und dem ersten Ende 21a der zweiten Batteriemodulgruppe 21 abgegriffen wird, mit dem ersten bzw. zweiten Anschluss V+ oder V– verbunden.Depending on whether a battery cell of the first or second battery module group 20 respectively. 21 is defective, the defective battery module group becomes 20 or 21 by closing the switch 16 respectively. 19 bridges and thereby the electrical line 9 by which the potential between the second end 20b the first battery module group 20 and the first end 21a the second battery module group 21 is tapped, connected to the first and second terminal V + or V-.

Ausgehend vom Normalbetrieb, in welchem die beiden Schalter 11 und 12 geschlossen sind und an den beiden Anschlüssen V+ und V– der Batterieanordnung die volle Spannung der in Reihe geschalteten Batteriemodule 1 bis 6 anliegt, wird im Falle eines Defekts einer Batteriezelle in einem der Batteriemodule 4 bis 6 der zweite Schalter 12 geöffnet und der Schalter 19 geschlossen, so dass das zweite Ende 20b (Minuspol) der nicht defekten ersten Modulgruppe 20 über die elektrische Leitung 9 auf den zweiten Anschluss V– (Minuspol) der Batterieanordnung gelegt wird.Starting from normal operation, in which the two switches 11 and 12 are closed and at the two terminals V + and V- of the battery assembly, the full voltage of the series-connected battery modules 1 to 6 is in the event of a defect of a battery cell in one of the battery modules 4 to 6 the second switch 12 opened and the switch 19 closed, leaving the second end 20b (Negative pole) of the non-defective first module group 20 over the electrical line 9 is placed on the second terminal V- (negative pole) of the battery assembly.

Im Falle eines Defekts einer Batteriezelle in einem der Batteriemodule 1 bis 3 der ersten Batteriemodulgruppe 20 wird die erste Batteriemodulgruppe 20 durch Öffnen des ersten Schalters 11 vom ersten Anschluss V+ getrennt und das erste Ende 21a (Pluspol) der zweiten Batteriemodulgruppe 21 über die elektrische Leitung 9 mit den erstem Anschluss V+ (Pluspol) verbunden, indem zur Unterdrückung von Einschaltstromspitzen die Schalter 16a und 16 sukzessive geschlossen und anschließend Schalter 16a wieder geöffnet wird.In the case of a defect of a battery cell in one of the battery modules 1 to 3 the first battery module group 20 becomes the first battery module group 20 by opening the first switch 11 disconnected from the first terminal V + and the first end 21a (Positive pole) of the second battery module group 21 over the electrical line 9 connected to the first terminal V + (positive pole) by the switches to suppress inrush current peaks 16a and 16 successively closed and then switch 16a is opened again.

Im Übrigen gelten für dieses Beispiel die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem in 2 gezeigten Beispiel entsprechend. Die gilt insbesondere auch in Bezug auf die beiden Sicherungen F1 und F2, wobei im vorliegenden Beispiel der 4 die zweite Sicherung F2 so angeordnet ist, dass nur im Falle eines Defekts in einem der Batteriemodule 1 bis 3 der ersten Batteriemodulgruppe 20 die zweite Sicherung F2 zwischen der noch intakten zweiten Batteriemodulgruppe 21 und dem ersten Ausgang V+ liegt und als Überstromschutz dient, wohingegen bei einem Defekt in einem der Batteriemodule 4 bis 6 der zweiten Batteriemodulgruppe 21 ein Schließen des Schalters 19 die zweite Sicherung F2 überbrückt, da diese wegen der nach wie vor angeschlossenen ersten Sicherung F1 nicht zwingend erforderlich ist, um einen Überstromschutz zu gewährleisten.Incidentally, for this example, the above statements apply in connection with in 2 according to the example shown. This is especially true with respect to the two fuses F1 and F2, in the present example the 4 the second fuse F2 is arranged so that only in case of a defect in one of the battery modules 1 to 3 the first battery module group 20 the second fuse F2 between the still intact second battery module group 21 and the first output V + and serves as an overcurrent protection, whereas a defect in one of the battery modules 4 to 6 the second battery module group 21 a closing of the switch 19 the second fuse F2 bypasses, since this is not absolutely necessary because of the still connected first fuse F1 to ensure overcurrent protection.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1–61-6
Batteriemodulebattery modules
77
Batteriezellenbattery cells
88th
elektrische Verbindungelectrical connection
99
elektrische Leitungelectrical line
1010
Schaltungseinrichtungcircuit means
1111
erster Schalter (Schütz)first switch (contactor)
11a11a
Schalter (Vorladeschütz)Switch (pre-charging contactor)
11b11b
StrombegrenzungswiderstandCurrent limiting resistor
1212
zweiter Schalter (Schütz)second switch (contactor)
12a12a
Schalter (Vorladeschütz)Switch (pre-charging contactor)
12b12b
StrombegrenzungswiderstandCurrent limiting resistor
1313
Schaltelementswitching element
1414
Schaltelementswitching element
1515
dritter Schalterthird switch
1616
Schalter (Einschaltschütz)Switch (contactor)
16a16a
Schalter (Vorladeschütz)Switch (pre-charging contactor)
16b16b
StrombegrenzungswiderstandCurrent limiting resistor
1717
Schalter (Einschaltschütz)Switch (contactor)
1818
Schalter (Einschaltschütz)Switch (contactor)
1919
Schalter (Schütz)Switch (contactor)
2020
erste Batteriemodulgruppefirst battery module group
20a20a
erstes Ende (Pluspol) der ersten Batteriemodulgruppe bzw. der in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppenfirst end (positive pole) of the first battery module group or of the series-connected battery module groups
20b20b
zweites Ende (Minuspol) der ersten Batteriemodulgruppesecond end (negative pole) of the first battery module group
2121
zweite Batteriemodulgruppesecond battery module group
21a21a
erstes Ende (Pluspol) der zweiten Batteriemodulgruppefirst end (positive pole) of the second battery module group
21b21b
zweites Ende (Minuspol) der zweiten Batteriemodulgruppe bzw. der in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppensecond end (negative pole) of the second battery module group or series battery module groups
3030
Steuerungseinrichtungcontrol device
F1, F2F1, F2
erste bzw. zweite Sicherung (Überstromschutzeinrichtungen)first or second fuse (overcurrent protection devices)
V+V +
erster Anschlussfirst connection
V–V-
zweiter Anschlusssecond connection

Claims (10)

Batterieanordnung mit – mindestens zwei in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen (20, 21), die jeweils zwei oder mehrere Batteriemodule (1–6) aufweisen, wobei jedes der Batteriemodule (1–6) zwei oder mehrere Batteriezellen (7) aufweist, – einem ersten und zweiten Anschluss (V+, V–), an welchen eine von mindestens einer der Batteriemodulgruppen (20, 21) erzeugte elektrische Spannung abgegriffen werden kann, – einer Schaltungseinrichtung (10), welche dazu ausgebildet ist, mindestens eine der Batteriemodulgruppen (20, 21) von den in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen (20, 21) zu trennen und zu überbrücken, und – einer Steuerungseinrichtung (30), welche dazu ausgebildet ist, im Falle eines Defekts in einer Batteriezelle (7) und/oder in einem Batteriemodul (1–6) diejenige Batteriemodulgruppe (20, 21) zu ermitteln, welche die defekte Batteriezelle (7) bzw. das defekte Batteriemodul (1–6) aufweist, und die Schaltungseinrichtung (10) derart anzusteuern, dass die ermittelte Batteriemodulgruppe (20, 21) von den in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen (20, 21) getrennt und überbrückt wird, so dass am ersten und zweiten Anschluss (V+, V–) der Batterieanordnung eine von der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe (21 bzw. 20), welche keine defekte Batteriezelle (7) bzw. kein defektes Batteriemodul (4–6 bzw. 1–3) aufweist, erzeugte elektrische Spannung anliegt.Battery arrangement with - at least two battery module groups connected in series ( 20 . 21 ), each of two or more battery modules ( 1 - 6 ), each of the battery modules ( 1 - 6 ) two or more battery cells ( 7 ), - a first and second terminal (V +, V-), to which one of at least one of the battery module groups ( 20 . 21 ) electrical voltage can be tapped, - a circuit device ( 10 ), which is adapted to at least one of the battery module groups ( 20 . 21 ) from the series battery module groups ( 20 . 21 ), and - a control device ( 30 ), which is designed in the event of a defect in a battery cell ( 7 ) and / or in a battery module ( 1 - 6 ) the battery module group ( 20 . 21 ) to determine which of the defective battery cells ( 7 ) or the defective battery module ( 1 - 6 ), and the circuit device ( 10 ) such that the determined battery module group ( 20 . 21 ) from the series battery module groups ( 20 . 21 ) and bridged so that at the first and second terminals (V +, V-) of the battery assembly one of the at least one remaining battery module group ( 21 respectively. 20 ), which no defective battery cell ( 7 ) or no defective battery module ( 4 - 6 respectively. 1 - 3 ), generated electrical voltage is applied. Batterieanordnung nach Anspruch 1, wobei die Batteriemodulgruppen (20, 21) jeweils dieselbe Anzahl von Batteriemodulen (1–3, 4–6) und/oder Batteriezellen (7) aufweisen.Battery assembly according to claim 1, wherein the battery module groups ( 20 . 21 ) each have the same number of battery modules ( 1 - 3 . 4 - 6 ) and / or battery cells ( 7 ) exhibit. Batterieanordnung nach Anspruch 1 oder 2 mit nur zwei in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen (20, 21).Battery arrangement according to claim 1 or 2 with only two series-connected battery module groups ( 20 . 21 ). Batterieanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schaltungseinrichtung (10) derart ausgebildet ist, dass bei Überbrückung der ermittelten Batteriemodulgruppe (20, 21) ein Ende (21a bzw. 20b) der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe (21 bzw. 20) mit einem Anschluss (V+ bzw. V–) der Batterieanordnung verbunden wird.Battery arrangement according to one of the preceding claims, wherein the circuit device ( 10 ) is designed such that when bridging the determined battery module group ( 20 . 21 ) an end ( 21a respectively. 20b ) of the at least one remaining battery module group ( 21 respectively. 20 ) is connected to a terminal (V + and V-) of the battery assembly. Batterieanordnung nach Anspruch 4, wobei das Ende (21a bzw. 20b) der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe (21 bzw. 20) und der Anschluss (V+ bzw. V–) der Batterieanordnung dieselbe Polarität aufweisen. A battery assembly according to claim 4, wherein the end ( 21a respectively. 20b ) of the at least one remaining battery module group ( 21 respectively. 20 ) and the terminal (V + and V-) of the battery assembly have the same polarity. Batterieanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schaltungseinrichtung (10) einen ersten und zweiten Schalter (11, 12) aufweist und der erste Schalter (11) zwischen dem ersten Anschluss (V+) der Batterieanordnung und einem ersten Ende (20a) der in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen (20, 21) und der zweite Schalter (12) zwischen dem zweiten Anschluss (V–) der Batterieanordnung und einem zweiten Ende (21b) der in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen (20, 21) vorgesehen ist.Battery arrangement according to one of the preceding claims, wherein the circuit device ( 10 ) a first and second switch ( 11 . 12 ) and the first switch ( 11 ) between the first terminal (V +) of the battery assembly and a first end ( 20a ) of the battery module groups connected in series ( 20 . 21 ) and the second switch ( 12 ) between the second terminal (V-) of the battery assembly and a second end ( 21b ) of the battery module groups connected in series ( 20 . 21 ) is provided. Batterieanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen zwei in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen (20, 21) ein elektrischer Abgriff (9) vorgesehen ist und die Schaltungseinrichtung (10) mindestens einen dritten Schalter (13–19) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, den Abgriff (9) wahlweise mit dem ersten oder zweiten Anschluss (V+, V–) der Batterieanordnung zu verbinden, wodurch eine der beiden Batteriemodulgruppen (20 bzw. 21) zum ersten bzw. zweiten Anschluss (V+ bzw. V–) hin elektrisch überbrückt wird.Battery assembly according to one of the preceding claims, wherein between two series-connected battery module groups ( 20 . 21 ) an electrical tap ( 9 ) is provided and the circuit device ( 10 ) at least one third switch ( 13 - 19 ), which is adapted to the tap ( 9 ) to selectively connect to the first or second terminal (V +, V-) of the battery assembly, whereby one of the two battery module groups ( 20 respectively. 21 ) is electrically bypassed to the first and second terminals (V + and V-). Batterieanordnung nach Anspruch 6 und 7, wobei die Steuerungseinrichtung (30) ferner dazu ausgebildet ist, die Schaltungseinrichtung (10) derart anzusteuern, dass die ermittelte Batteriemodulgruppe (20, 21) durch Öffnen des ersten oder zweiten Schalters (11, 12) vom ersten bzw. zweiten Anschluss (V+ bzw. V–) elektrisch getrennt wird und durch Schließen des mindestens einen dritten Schalters (13–19) zum ersten bzw. zweiten Anschluss (V+ bzw. V–) hin überbrückt wird, so dass am ersten und zweiten Anschluss (V+, V–) der Batterieanordnung eine von der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe (21 bzw. 20), welche keine defekte Batteriezelle (7) bzw. kein defektes Batteriemodul (4–6 bzw. 1–3) aufweist, erzeugte elektrische Spannung anlegt.Battery assembly according to claim 6 and 7, wherein the control device ( 30 ) is further adapted to the circuit device ( 10 ) such that the determined battery module group ( 20 . 21 ) by opening the first or second switch ( 11 . 12 ) is electrically isolated from the first and second terminals (V + and V-, respectively) and by closing the at least one third switch ( 13 - 19 ) to the first and second terminals (V + and V-), respectively, such that at the first and second terminals (V +, V-) of the battery assembly one of the at least one remaining battery module group ( 21 respectively. 20 ), which no defective battery cell ( 7 ) or no defective battery module ( 4 - 6 respectively. 1 - 3 ), generates generated electrical voltage. Kraftfahrzeug mit einem Elektroantrieb oder einem Hybridantrieb und einer Batterieanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche.Motor vehicle with an electric drive or a hybrid drive and a battery assembly according to one of the preceding claims. Verfahren zur Steuerung einer Batterieanordnung mit mindestens zwei in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen (20, 21), welche jeweils zwei oder mehrere Batteriemodule (1–6) mit jeweils zwei oder mehrere Batteriezellen (7) aufweisen, und einem ersten und zweiten Anschluss (V+, V–), an welchen eine von mindestens einer der Batteriemodulgruppen (20, 21) erzeugte elektrische Spannung abgegriffen werden kann, bei welchem – eine Batteriemodulgruppe (20, 21), die mindestens eine defekte Batteriezelle (7) und/oder ein defektes Batteriemodul (1–6) aufweist, ermittelt wird und – die ermittelte Batteriemodulgruppe (20, 21) von den in Reihe geschalteten Batteriemodulgruppen (20, 21) getrennt und überbrückt wird, so dass am ersten und zweiten Anschluss (V+, V–) der Batterieanordnung eine von der mindestens einen übrigen Batteriemodulgruppe (21 bzw. 20), welche keine defekte Batteriezelle (7) bzw. kein defektes Batteriemodul (4–6 bzw. 1–3) aufweist, erzeugte elektrische Spannung anliegt.Method for controlling a battery arrangement with at least two battery module groups connected in series ( 20 . 21 ), each of which has two or more battery modules ( 1 - 6 ) each with two or more battery cells ( 7 ) and a first and second terminal (V +, V-) to which one of at least one of the battery module groups ( 20 . 21 ) can be tapped, in which - a battery module group ( 20 . 21 ), the at least one defective battery cell ( 7 ) and / or a defective battery module ( 1 - 6 ), is determined, and - the determined battery module group ( 20 . 21 ) from the series battery module groups ( 20 . 21 ) and bridged so that at the first and second terminals (V +, V-) of the battery assembly one of the at least one remaining battery module group ( 21 respectively. 20 ), which no defective battery cell ( 7 ) or no defective battery module ( 4 - 6 respectively. 1 - 3 ), generated electrical voltage is applied.
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