WO2014001028A1 - Verfahren zum betreiben eines elektrischen traktionsantriebssystems und dazugehörige steuerungsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines elektrischen traktionsantriebssystems und dazugehörige steuerungsvorrichtung Download PDF

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WO2014001028A1
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battery module
drive system
electric motor
traction drive
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Holger Fink
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Robert Bosch Gmbh
Samsung Sdi Co., Ltd.
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating an electric traction drive system, in which an electric motor and a battery provided for the supply of the electric motor are arranged, the one
  • Battery module string for generating an adjustable output voltage of the battery comprising a plurality, each comprising at least one battery cell
  • Battery modules which can be connected in each case in series with the battery module string or can be bridged in the battery module string. Furthermore, the invention relates to a corresponding device for driving an electric traction drive system. In addition, the invention relates to a vehicle with an electric traction drive system, the one with
  • Electric vehicles are used and which are referred to as traction batteries, since they are used for the supply of electric drives.
  • Traction drive system 10 as for example in electric and hybrid vehicles or in stationary applications such as
  • a battery (traction battery) 1 1 is connected to a battery (traction battery) 1 1 .
  • Capacitor 60 is buffered.
  • a pulse-controlled inverter or pulse converter 50 which, via two switchable semiconductor valves 51 and two diodes 52 at three outputs, provides phase-shifted sinusoidal voltages for the operation of an electric motor 70.
  • the capacitance of the capacitor 60 is chosen to be sufficiently large to stabilize the voltage in the DC intermediate circuit for a period of time in which one of the switchable semiconductor valves 51 is switched through. In a practical application such as an electric vehicle, this requires a high capacity in the range of mF.
  • electric motors (electric machines) 70 10 three-phase motors are usually used in such traction drives. These are usually asynchronous motors, permanently controlled synchronous motors or separately excited synchronous motors. For feeding the electric machine 70 are usually
  • Pulse inverter 50 used in the traction of electric and
  • Hybrid vehicles usually with semiconductor switches 51, as
  • IGBT insulated gate electrodes
  • the battery 11 illustrated in FIG. 1 comprises a battery module string 12 in which a plurality of battery cells 21 are connected in series and optionally additionally in parallel in order to achieve a high output voltage and battery capacity desired for a particular application
  • a battery cell has been provided with a reference numeral.
  • a charging and disconnecting device 30 is connected between the positive pole of the battery cells 21 and a positive battery terminal 22.
  • a separator 40 may additionally be connected between the negative pole of the battery cells and a negative battery terminal 23.
  • the separating and charging device 30 and the separating device 40 each comprise a contactor 31 or 41, which are provided to separate the battery cells 21 from the battery terminals 22, 23, to the
  • DC voltage of the series-connected battery cells 21 is otherwise a significant hazard potential for maintenance personnel or other persons given.
  • a charging contactor 32 with a charging resistor 33 connected in series with the charging contactor 32 is provided in the charging and disconnecting device 30.
  • the charging resistor 33 limits a charging current for the
  • Capacitor 60 when the battery 1 1 is connected to the DC link.
  • the contactor 31 is initially left open and only the charging contactor 32 is closed. Achieve the tension on the positive
  • the contactor 31 can be closed and optionally the charging contactor 32 are opened.
  • the contactors 31, 41 and the charging contactor 32 increase the cost of a battery 1 1 not insignificant, since high demands are placed on their reliability and the currents to be led by them.
  • Battery management system transferred to a safe state. This state is produced according to the prior art in lithium-ion battery systems by the battery is disconnected by opening the contactors of the charging and disconnecting device from the DC link.
  • the traction drive guidance system must then cope with the situation that the battery is no longer available as energy storage.
  • the guiding system essentially only achieves that destruction of the pulse-controlled inverter or inverter does not occur. Destruction of the inverter can be caused, for example, by an unacceptably high increase in the voltage of the DC intermediate circuit.
  • the guidance system can no longer take account of a driving-dynamics-meaningful behavior of the traction drive, or it can be a driving-dynamics-meaningful behavior of the traction drive on the basis of FIG
  • the traction drive gives undesirable or even impermissible torques, in particular suddenly occurring, large negative torques, from a driving dynamics point of view.
  • This must be in the Overall concept of such a traction drive of a vehicle can then be controlled by additional measures, such as by a mechanical freewheel.
  • additional measures are complex and extremely undesirable because they are needed only in case of a technical fault in the battery and therefore usually never be used.
  • DE 10 2010 041 014 A1 has described a battery system having a battery with a step-adjustable output voltage.
  • the block diagram of a drive system (traction drive) 10 with such a battery 1 10 is shown in FIG.
  • the battery 1 10 is composed of several in a single
  • Battery module strand 120 arranged battery modules 130, 140 constructed in series and / or parallel battery cells.
  • the battery modules 130, 140 can be connected or bridged in the battery module line 120 by means of their so-called coupling units.
  • Systems with such batteries 1 10 are also referred to as battery direct converter (DICO) 1 10. These can replace the traction battery 10 shown in FIG.
  • FIG. 3 shows the dependence of the output voltage UB on the number k of the battery modules 130, 140 connected to the battery module line 120.
  • the battery modules 130, 140 connected to each battery module line 120 each have the same module voltage UM.
  • Battery module string 120 may then assume the value n - UM accordingly. Disclosure of the invention
  • Traction drive system provided in which an electric motor and a battery provided for the supply of the electric motor are arranged.
  • the battery has a battery module string, which has a plurality of at least one battery cell comprehensive battery modules for generating an adjustable output voltage of the battery, which can be switched in each case in series with the battery module string or bridged in the battery module string.
  • the battery modules are activated during operation of the
  • Traction drive system is monitored for proper operation. If during the monitoring a technical error of at least one battery module is detected, the at least one battery module is immediately bypassed. In addition, the traction drive system in a
  • Traction drive system in which an electric motor and provided for supplying the electric motor battery are provided.
  • the battery has a battery module string provided for generating an adjustable output voltage with a plurality of battery modules, each comprising at least one battery cell, which are each connected in series with the battery module
  • Battery module strand connected or can be bridged in the battery module string.
  • the device is designed to monitor the battery modules during operation for correct operation and, if a technical fault of at least one battery module is detected during the monitoring, the traction drive system thus
  • the invention particularly relates to batteries which are operated in conjunction with a battery direct converter and are connected to a DC voltage circuit of an inverter.
  • Traction batteries therefore preferably be designed as a battery direct converter.
  • the voltage of the DC intermediate circuit can thus be set stepwise between 0 V and the maximum possible output voltage, which is achieved when all battery modules are switched on. If a technical error occurs in one of the battery modules of the battery direct converter, such as the abrupt failure of at least one of its battery cells or the malfunction of at least one of its battery cells, which can lead to a safety-relevant state of the affected battery module during further operation, this battery module is assigned to it
  • the remaining battery modules can continue to supply the traction drive after detection of a technical defect in one of the battery modules.
  • Batteriedirektkonverters the traction drive operated therewith is defined thanks to the invention and reliably guided in a special transition state until a battery diagnosis and an assessment of the error have been made.
  • the drive may continue to operate at the current torque which the drive has delivered to the shaft prior to the occurrence of the technical problem.
  • the torque remains constant and the drive can continue to respond to the torque commands transmitted by the driver via the accelerator pedal. This is a significant improvement from the driving dynamics point of view to the situation known from the prior art.
  • the powertrain can then be converted into a kind of "fault condition", in the faulty battery module is no longer involved in the supply of the drive, but the drive with a reduced performance, such as with a lower electrical range, continue to operate.
  • the additional measures required in the state of the art with regard to the drive function such as, for example, the implementation of mechanical freewheels, which as a rule are only required and used in the event of a failure of the battery, can be dispensed with.
  • the method according to the invention and the corresponding device can be implemented without additional hardware measures and can therefore be realized without corresponding additional costs for the production of the drive systems according to the invention. Transitional operation is maintained until a fault diagnosis can be made as to whether and, if so, how the traction battery can continue to operate without security risk and in particular with lower performance.
  • Three-phase machine trained electric motor set by means of a field-oriented control to continue driving the drive system with a constant torque.
  • a battery diagnosis is carried out according to the invention, based on which it is decided whether the drive system continues to be operated by means of the battery with the failed and bridged battery module and / or if further safety-relevant measures are initiated.
  • the drive is conveniently always operated so that the leadership of the drive is guaranteed even if any
  • Battery module of the battery direct converter abruptly fails. This measure can have an effect on the maximum permissible voltage that the three-phase drives need at their terminals to maintain their guidance. It is also determined by which speeds a
  • Asynchronous machine is driven in the so-called field weakening operation and no longer delivers their maximum possible torque to the shaft. Kicks in one If the battery module fails, the drive can also set the voltage ratios at the terminals of the machine required for the controlled guidance of the electric motor when bridging this faulty battery module.
  • the three-phase machine is then operated via a so-called field-oriented guidance or field-oriented control, which is known to those skilled in the art, so that the predetermined by the driver via the accelerator pedal
  • Torque request is implemented.
  • the driver does not notice at first that one of the battery modules has failed due to a technical problem and has been bridged.
  • transition phase is by means of a
  • Battery diagnosis and an assessment of the state of the battery decided whether there is a technical problem that concerns only one battery module, or if there is a problem that affects the whole battery.
  • the battery can continue to operate the drive system with a correspondingly reduced output voltage. In other words, if it is decided from the battery diagnosis that the traction drive system can continue to operate, then
  • the electric motor can be supplied with an unchanged or only slightly reduced output voltage.
  • the drive system when the drive system is further powered by means of the battery with the failed and bridged battery module and then another battery module fails, the drive system continues to operate by means of a correspondingly repeated method. This means that the previously described
  • Method according to the invention is also applicable if the battery already has a faulty module, but the rest of the battery
  • the guide system of the drive only take into account that the available maximum voltage, the storage capacity and the performance of the battery are adapted to the conditions that result from the failure of a battery module.
  • Torque specifications of the driver can be reacted.
  • an electric battery system which comprises a battery module string having a plurality of battery modules, each comprising at least one battery cell.
  • the battery modules can each be connected in series with the battery module string or in the
  • Output voltage of the battery is adjustable.
  • the battery may in particular be a lithium-ion battery.
  • a vehicle which has an electric traction drive system in which an electric motor and a for
  • the battery has, for generating an adjustable output voltage, a battery module string with a plurality of battery modules each comprising at least one battery cell.
  • the battery modules can each be connected in series with the battery module string or can be bridged in the battery module string.
  • the traction drive system in the vehicle on the control device according to the invention is arranged.
  • FIG. 1 shows the block diagram of a traction drive known from the prior art with an electric motor which is connected to a battery having a battery module line formed from a plurality of battery cells,
  • FIG. 2 shows the block diagram of a known from the prior art traction drive with an electric motor which is connected to a battery with a battery modules formed from several battery modules each having at least one battery module string, for the purpose of generating an adjustable output voltage, the battery modules of the battery to the battery module strand can be connected in series or bridged,
  • Figure 3 shows a possible curve of the output voltage of the battery shown in Figure 2 as a function of the number of to the
  • Figure 4 is a schematic diagram of a traction drive after a first
  • Embodiment of the invention with an electric motor with a battery with a battery module string formed from a plurality of battery modules, each having at least one battery cell, wherein the battery modules for generating an adjustable output voltage of the battery to the
  • Battery module strand are connected in series switchable or bridged.
  • FIG. 4 shows the block diagram of a traction drive 10 according to a first embodiment of the invention.
  • the traction drive comprises a battery (traction battery) 1 10, which is connected to a DC voltage intermediate circuit, which by a
  • Capacitor 60 is buffered. Also connected to the DC voltage intermediate circuit is a pulse-controlled inverter 50, which can be switched over in each case via two pulse-controlled inverter 50, which can be switched over in each case via two pulse-controlled inverter 50, which can be switched over in each case via two pulse-controlled inverter 50, which can be switched over in each case via two pulse-controlled inverter 50, which can be switched over in each case via two pulse-controlled inverter 50, which can be switched over in each case via two
  • the electric motor 70 is as
  • the battery 120 comprises a battery module string 12 having a plurality of battery modules 130, 140 arranged in the battery module string, which battery modules are constructed from series-connected and / or parallel-connected battery cells. To simplify the illustration, only two battery modules 130, 140 have been drawn in FIG.
  • the battery modules 130, 140 can be connected or bridged in the battery module line 120 by means of their respective associated so-called coupling units (not shown separately).
  • Separating device is formed from the figure 1, connected.
  • a separator 40 which is formed for example as the separator of Figure 1, are switched.
  • the traction drive 110 according to the invention further comprises a
  • Control device 200 connected to the respective terminals of the
  • Battery modules 130, 140 is electrically connected.
  • the control device 200 is also configured to measure the voltages of the individual battery modules 130, 140. Furthermore, the control device 200 is designed such that if, during operation of the traction drive system 10, a battery module 130, 140 connected to the battery module line 120 fails or a defect in the battery module is detected, the electric motor 70 continues to operate by means of the battery 110 but without the failed and bridged battery modules 130, 140 to supply and adjust the electric motor 70 via the control line 210 so that the drive system 10 in a
  • Transition state is transferred, in which the drive system 10 initially unchanged torque as before the failure of at least one
  • the electric motor 70 which is designed as a three-phase machine, in this case an asynchronous machine, is set or controlled by means of a field-oriented control.
  • control device 200 is the particular one shown here
  • the control device 200 preferably has a battery diagnosis unit.
  • a method and a control device are provided, with which advantageously an electric drive system, which has a battery direct converter, can be converted into a transitional state in which there is no reduction of the current torque.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Traktionsantriebsystems (10) mit einem mit einer Batterie (110) verbundenen Elektromotor (70), wobei die Batterie (110) einen Batteriemodulstrang (120) umfasst, in dem mehrere Batteriemodule (130, 140) mit jeweils mindestens einer Batteriezelle angeordnet sind, wobei die Batteriemdule (130, 140) zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung (UB) der Batterie (110) in Serie zu dem Batteriemodulstrang (120) zuschaltbar oder überbrückbar ausgebildet sind. Ferner werden die Batteriemodule (130, 140) während eines Betriebs des Traktionsantriebssystems (10) jeweils auf eine ordnungsgemäße Funktion hin überwacht. Wenn ein technischer Fehler zumindest eines Batteriemoduls detektiert wird, wird das zumindest eine Batteriemodul (130, 140) überbrückt, und das Traktionsantriebssystem (10) wird in einen Übergangszustand überführt, in dem der Elektromotor (70) derart von den zugeschalteten Batteriemodulen (130, 140) des Batteriemodulstrangs (120) weiter versorgt und angesteuert wird, dass ein aktuell erzeugtes Drehmoment unverändert beibehalten werden kann.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Traktionsantriebssystems und dazugehörige Steuerungsvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Traktionsantriebsystems, in dem ein Elektromotor sowie eine zur Versorgung des Elektromotors vorgesehene Batterie angeordnet sind, die einen
Batteriemodulstrang zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung der Batterie umfasst, der mehrere, jeweils mindestens eine Batteriezelle umfassende
Batteriemodule aufweist, die jeweils in Serie zu dem Batteriemodulstrang zugeschaltet oder in dem Batteriemodulstrang überbrückt werden können. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zum Ansteuern eines elektrischen Traktionsantriebssystems. Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem elektrischen Traktionsantriebsystem, das einen mit
Batteriedirektkonverter verbundenen Elektromotor sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung des elektrischen Antriebssystems aufweist.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Batterien bekannt, die in Hybrid- und
Elektrofahrzeugen eingesetzt werden und die als Traktionsbatterien bezeichnet werden, da sie für die Speisung elektrischer Antriebe verwendet werden. Das Prinzipschaltbild eines aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen
Traktionsantriebssystems 10, wie es beispielsweise in Elektro- und Hybrid- Fahrzeugen oder auch in stationären Anwendungen wie bei der
Rotorblattverstellung von Windkraftanlagen zum Einsatz kommt, ist in der Figur 1 dargestellt. Eine Batterie (Traktionsbatterie) 1 1 ist an einen
Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen, welcher durch einen
Kondensator 60 gepuffert wird. An den Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen ist ferner ein Pulswechselrichter beziehungsweise Pulsumrichter 50, der über jeweils zwei schaltbare Halbleiterventile 51 und zwei Dioden 52 an drei Ausgängen gegeneinander phasenversetzte Sinusspannungen für den Betrieb eines Elektromotors 70 bereitstellt. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in der Zeichnung nur ein Halbleiterventil und eine Diode mit Bezugszeichen versehen. Die Kapazität des Kondensators 60 ist hinreichend groß gewählt, um die Spannung im Gleichspannungszwischenkreis für eine Zeitdauer, in der eines der schaltbaren Halbleiterventile 51 durchgeschaltet wird, zu stabilisieren. In einer praktischen Anwendung wie einem Elektrofahrzeug erfordert dies eine hohe Kapazität im Bereich von mF.
Als Elektromotoren (Elektromaschinen) 70 werden in solchen Traktionsantrieben 10 üblicherweise Drehstrommotoren eingesetzt. Meist handelt es sich dabei um Asynchronmotoren, permanent geregelte Synchronmotoren oder fremderregte Synchronmotoren. Zur Speisung der Elektromaschine 70 werden üblicherweise
Pulsumrichter 50 eingesetzt, die im Traktionsbereich bei Elektro- und
Hybridfahrzeugen üblicherweise mit Halbleiterschaltern 51 , die als
Bipolartransistoren mit isolierten Gate-Elektroden (IGBT) ausgebildet sind, ausgeführt werden.
Die in der Figur 1 dargestellte Batterie 1 1 umfasst einen Batteriemodulstrang 12, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen 21 in Serie sowie optional zusätzlich parallel zugeschaltet sind, um eine für eine jeweilige Anwendung gewünschte hohe Ausgangsspannung und Batteriekapazität zu erreichen, wobei zur
Vereinfachung der Darstellung nur eine Batteriezelle mit einem Bezugszeichen versehen wurde. Zwischen dem Pluspol der Batteriezellen 21 und einem positiven Batterieterminal 22 ist eine Lade- und Trenneinrichtung 30 geschaltet. Optional kann zusätzlich zwischen dem Minuspol der Batteriezellen und einem negativen Batterieterminal 23 eine Trenneinrichtung 40 geschaltet werden.
Die Trenn- und Ladeeinrichtung 30 und die Trenneinrichtung 40 umfassen jeweils ein Schütz 31 beziehungsweise 41 , welche dafür vorgesehen sind, die Batteriezellen 21 von den Batterieterminals 22, 23 abzutrennen, um die
Batterieterminals 22, 23 spannungsfrei zu schalten. Aufgrund der hohen
Gleichspannung der seriengeschalteten Batteriezellen 21 ist andernfalls erhebliches Gefährdungspotential für Wartungspersonal oder andere Personen gegeben. In der Lade- und Trenneinrichtung 30 ist zusätzlich ein Ladeschütz 32 mit einem zu dem Ladeschütz 32 in Serie geschalteten Ladewiderstand 33 vorgesehen. Der Ladewiderstand 33 begrenzt einen Ladestrom für den
Kondensator 60, wenn die Batterie 1 1 an den Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen wird. Hierzu wird zunächst das Schütz 31 offen gelassen und nur das Ladeschütz 32 geschlossen. Erreicht die Spannung am positiven
Batterieterminal 22 die Spannung der Batteriezellen 21 , kann das Schütz 31 geschlossen und gegebenenfalls das Ladeschütz 32 geöffnet werden. Die Schütze 31 , 41 und das Ladeschütz 32 erhöhen die Kosten für eine Batterie 1 1 nicht unerheblich, da hohe Anforderungen an ihre Zuverlässigkeit und an die von ihnen zu führenden Ströme gestellt werden.
Tritt in der Traktionsbatterie eines solchen Traktionsantriebs ein technisches Problem auf, welches entweder direkt zu dem Ausfall einer Batteriezelle oder bei weiterem Betrieb der Batterie zu einem sicherheitsrelevanten unsicheren Zustand der Batterie führen kann, wird die Batterie von dem
Batteriemanagementsystem in einen sicheren Zustand überführt. Dieser Zustand wird gemäß dem Stand der Technik bei Lithium-Ionen-Batteriesystemen hergestellt, indem die Batterie durch das Öffnen der Schütze der Lade- und Trenneinrichtung vom Gleichspannungszwischenkreis abgetrennt wird.
Das Führungssystem des Traktionsantriebs muss dann mit der Situation zurechtkommen, dass die Batterie nicht mehr als Energiespeicher zur Verfügung steht. Abhängig von dem Betriebszustand des Elektromotors wird durch das Führungssystem dabei im Wesentlichen nur noch erreicht, dass es zu keiner Zerstörung des Pulswechselrichters oder Inverters kommt. Eine Zerstörung des Inverters kann beispielsweise durch einen unzulässig starken Anstieg der Spannung des Gleichspannungszwischenkreises hervorgerufen werden. Das Führungssystem kann in der Folge keine Rücksicht mehr auf ein fahrdynamisch sinnvolles Verhalten des Traktionsantriebs nehmen beziehungsweise es kann ein fahrdynamisch sinnvolles Verhalten des Traktionsantriebs aufgrund der
Abtrennung der Batterie theoretisch auch gar nicht mehr einstellen.
Als eine Konsequenz daraus gibt der Traktionsantrieb aus fahrdynamischer Sicht unerwünschte oder sogar unzulässige Drehmomente, insbesondere plötzlich auftretende, große negative Drehmomente, ab. Dies muss in dem Gesamtkonzept eines solchen Traktionsantriebs eines Fahrzeuges dann durch zusätzliche Maßnahmen, wie zum Beispiel durch einen mechanischen Freilauf, beherrscht werden. Diese Zusatzmaßnahmen sind aufwändig und extrem unerwünscht, da sie nur im Falle eines technischen Fehlers in der Batterie benötigt werden und daher üblicherweise nie zum Einsatz kommen.
In der früheren Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen
DE 10 2010 041 014 A1 wurde ein Batteriesystem mit einer Batterie mit einer stufig einstellbaren Ausgangsspannung beschrieben. Das Blockschaltbild eines Antriebssystems (Traktionsantrieb) 10 mit einer solchen Batterie 1 10 ist in der Figur 2 dargestellt. Die Batterie 1 10 ist aus mehreren in einem einzelnen
Batteriemodulstrang 120 angeordneten Batteriemodulen 130, 140 mit in Serie und/oder parallel geschalteten Batteriezellen aufgebaut. Die Batteriemodule 130, 140 können mittels ihnen jeweils zugeordnete sogenannte, Koppeleinheiten in dem Batteriemodulstrang 120 zugeschaltet oder überbrückt werden. Systeme mit derartigen Batterien 1 10 werden auch als Batteriedirektkonverter (DICO) 1 10 bezeichnet. Diese können die in der Figur 1 dargestellte Traktionsbatterie 10 ersetzen.
Der mögliche Verlauf der Ausgangsspannung UB des in der Figur 2 dargestellten Batteriedirektkonverters 1 10 ist in der Figur 3 dargestellt. Die Ausgangsspannung UB ist dabei die von dem Batteriemodulstrang 120 erzeugte Spannung. Figur 3 zeigt die Abhängigkeit der Ausgangsspannung UB von der Anzahl k der zu dem Batteriemodulstrang 120 zugeschalteten Batteriemodule 130, 140. Die zu jedem Batteriemodulstrang 120 zugeschalteten Batteriemodule 130, 140 weisen jeweils die gleiche Modulspannung UM auf. Die in der Abhängigkeit von der
zugeschalteten Anzahl k von Batteriemodulen 130, 140 dargestellte
Ausgangsspannung UB des Batteriemodulstranges 120 ist linear und folgt der Relation UB = k- UM, wobei 1 < k < n. Dabei ist n die maximale Anzahl der Batteriemodule 130, 140, die zu dem Batteriemodulstrang 120 zugeschaltet werden können. Die maximale Ausgangsspannung UB des
Batteriemodulstranges 120 kann dann entsprechend den Wert n - UM annehmen. Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen
Traktionsantriebsystems zur Verfügung gestellt, in dem ein Elektromotor und eine zur Versorgung des Elektromotors vorgesehene Batterie angeordnet sind.
Die Batterie weist einen Batteriemodulstrang auf, der zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung der Batterie mehrere jeweils mindestens eine Batteriezelle umfassende Batteriemodule aufweist, die jeweils in Serie zu dem Batteriemodulstrang zugeschaltet oder in dem Batteriemodulstrang überbrückt werden können. Die Batteriemodule werden während eines Betriebs des
Traktionsantriebssystems jeweils auf eine ordnungsgemäße Funktion hin überwacht. Wenn bei der Überwachung ein technischer Fehler zumindest eines Batteriemoduls detektiert wird, wird das zumindest eine Batteriemodul sofort überbrückt. Daneben wird das Traktionsantriebssystem in einen
Übergangszustand überführt, in dem der Elektromotor derart von den zugeschalteten Batteriemodulen des Batteriemodulstrangs weiter versorgt und angesteuert wird, dass ein aktuell erzeugtes Drehmoment unverändert beibehalten werden kann. Erfindungsgemäß wird ferner eine Vorrichtung zur Steuerung eines elektrischen
Traktionsantriebssystems, in dem ein Elektromotor und eine zur Versorgung des Elektromotors vorgesehene Batterie angeordnet sind, zur Verfügung gestellt. Die Batterie weist einen zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung vorgesehenen Batteriemodulstrang mit mehreren, jeweils mindestens eine Batteriezelle umfassenden Batteriemodulen auf, die jeweils in Serie zu dem
Batteriemodulstrang zugeschaltet oder in dem Batteriemodulstrang überbrückt werden können. Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet, die Batteriemodule während eines Betriebs jeweils auf eine ordnungsgemäße Funktion hin zu überwachen und, wenn bei der Überwachung ein technischer Fehler zumindest eines Batteriemoduls detektiert wird, das Traktionsantriebssystem so
anzusteuern, dass das zumindest eine Batteriemodul überbrückt wird und das Traktionsantriebssystem in einen Übergangszustand überführt wird. Dabei wird das Traktionsantriebssystem in dem Übergangszustand derart betrieben, dass der Elektromotor auf eine Weise von den zugeschalteten Batteriemodulen des Batteriemodulstrangs weiter versorgt und angesteuert wird, bei der ein aktuell erzeugtes Drehmoment unverändert beibehalten werden kann. Die Erfindung betrifft insbesondere Batterien, die im Zusammenhang mit einem Batteriedirektkonverter betrieben werden und an einen Gleichspannungskreis eines Wechselrichters angeschlossen sind.
Bei Traktionsantrieben für Elektro- und Hybridfahrzeuge können die
Traktionsbatterien daher bevorzugt als Batteriedirektkonverter ausgeführt sein. Die Spannung des Gleichspannungszwischenkreises kann somit stufenförmig zwischen 0 V und der maximal möglichen Ausgangsspannung eingestellt werden, die dann erreicht wird, wenn alle Batteriemodule zugeschaltet sind. Tritt in einem der Batteriemodule des Batteriedirektkonverters ein technischer Fehler auf, wie beispielsweise der schlagartige Ausfall mindestens einer seiner Batteriezellen oder die Fehlfunktion mindestens einer seiner Batteriezellen, die bei weiterem Betrieb zu einem sicherheitsrelevanten Zustand des betroffenen Batteriemoduls führen kann, wird dieses Batteriemodul mit der ihm zugordneten
Koppeleinheit überbrückt. Dieses Batteriemodul steht dann der Batterie des Batteriedirektkonverters damit nicht mehr für die Abgabe oder Aufnahme elektrischer Energie zur Verfügung. Die Batteriezellen des betroffenen
Batteriemoduls werden bei einem Weiterbetrieb der restlichen, noch
funktionsfähigen Batteriemodule, nicht dahingehend negativ beeinflusst, dass ein sicherheitsrelevanter Zustand des fehlerhaften Batteriemoduls auftritt. Somit können die restlichen Batteriemodule nach der Erkennung eines technischen Defektes in einem der Batteriemodule der Traktionsantrieb weiter versorgen. Beim Auftreten eines technischen Fehlers in der Batterie des
Batteriedirektkonverters wird der damit betriebene Traktionsantrieb dank der Erfindung definiert und zuverlässig in einen speziellen Übergangszustand geführt, bis eine Batteriediagnose und eine Bewertung des Fehlers erfolgt sind. In dem Übergangszustand kann der Antrieb mit dem aktuellen Drehmoment, welches der Antrieb vor dem Auftreten des technischen Problems an der Welle abgegeben hat, weiter betrieben werden. In dem Übergangszustand bleibt das Drehmoment konstant und der Antrieb kann auf die Drehmomentvorgaben, die von dem Fahrer über das Fahrpedal übermittelt werden, weiterhin reagieren. Dies ist aus fahrdynamischer Sicht eine erhebliche Verbesserung zu der aus dem Stand der Technik bekannten Situation. Nach der Bewertung des Fehlers kann der Antriebsstrang dann in eine Art„Fehlerzustand" überführt werden, in dem das fehlerhafte Batteriemodul nicht mehr an der Speisung des Antriebs beteiligt ist, wobei der Antrieb aber mit einer reduzierten Performance, wie beispielsweise mit einer geringeren elektrischen Reichweite, weiter betrieben werden kann.
Die im Stand der Technik notwendigen Zusatzmaßnahmen bezüglich der Antriebsfunktion, wie beispielsweise die Durchführung von mechanischen Freiläufen, die in der Regel ohnehin nur beim Auftreten eines Fehlers der Batterie benötigt und verwendet werden, können dadurch entfallen. Das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechende Vorrichtung kommen ohne zusätzliche Hardwaremaßnahmen aus und können daher ohne entsprechende zusätzliche Kosten für die Herstellung der erfindungsgemäßen Antriebssysteme realisiert werden. Der Übergangsbetrieb wird solange aufrecht gehalten, bis durch eine Fehlerdiagnose entschieden werden kann, ob und gegebenenfalls wie die Traktionsbatterie ohne Sicherheitsrisiko und insbesondere mit einer geringeren Performance weiter betrieben werden kann.
Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird ein als eine
Drehstrommaschine ausgebildeter Elektromotor mittels einer feldorientierten Regelung zum Weiterbetreiben des Antriebssystems mit weiterhin konstantem Drehmoment eingestellt.
Insbesondere nachdem das Antriebssystem in den Übergangszustand überführt wurde, wird erfindungsgemäß eine Batteriediagnose durchgeführt wird, anhand der entschieden wird, ob das Antriebssystem mittels der Batterie mit dem ausgefallenen und überbrückten Batteriemodul weiter betrieben wird und/oder ob weitere sicherheitsrelevante Maßnahmen eingeleitet werden.
Erfindungsgemäß wird der Antrieb günstigerweise stets so betrieben, dass die Führung des Antriebs auch dann gewährleistet ist, wenn ein beliebiges
Batteriemodul des Batteriedirektkonverters schlagartig ausfällt. Diese Maßnahme kann Auswirkungen auf die zulässige Maximalspannung haben, welche die Drehstromantriebe an ihren Klemmen für die Aufrechterhaltung ihrer Führung benötigen. Ferner wird dadurch bestimmt, bei welchen Drehzahlen eine
Asynchronmaschine in den sogenannten Feldschwächbetrieb gefahren wird und nicht mehr ihr maximal mögliches Drehmoment an die Welle abgibt. Tritt in einem Batteriemodul ein Fehlerfall auf, kann der Antrieb auch bei Überbrückung dieses fehlerhaften Batteriemoduls die zur kontrollierten Führung des Elektromotors erforderlichen Spannungsverhältnisse an den Klemmen der Maschine einstellen. Die Drehstrommaschine wird dann über eine sogenannte feldorientierte Führung beziehungsweise feldorientierte Regelung, die dem Fachmann bekannt ist, weiter so betrieben, dass der von dem Fahrer über das Fahrpedal vorgegebene
Drehmomentwunsch umgesetzt wird. Der Fahrer merkt also zunächst nicht, dass eines der Batteriemodule aufgrund eines technischen Problems ausgefallen ist und überbrückt wurde. In der Übergangsphase wird mittels einer
Batteriediagnose und einer Bewertung des Zustande der Batterie entschieden, ob ein technisches Problem vorliegt, das nur ein Batteriemodul betrifft, oder ob ein Problem vorliegt, das die ganze Batterie betrifft. Erfindungsgemäß kann, wenn das Antriebssystem mittels der Batterie mit dem ausgefallenen und überbrückten Batteriemodul nach Durchführung der erfindungsgemäßen Batteriediagnose weiter betrieben wird, die Batterie das Antriebssystem mit einer entsprechend reduzierten Ausgangsspannung weiter betreiben. Mit anderen Worten, falls aus der Batteriediagnose entschieden wird, dass das Traktionsantriebssystem weiter betrieben werden kann, dann wird das
Traktionsantriebssystem in einen derartigen Betriebszustand überführt, in dem der Elektromotor mit einer Ausgangsspannung weiter versorgt wird, die um den Wert einer dem überbrückten defekten Batteriemodul entsprechenden
Batteriemodulspannung reduziert ist.
Andererseits können auch hinreichend viele weitere Batteriemodule als Ersatz für das zumindest eine überbrückte defekte Batteriemodul zugeschaltet werden. Bei einer solchen Vorgehensweise kann der Elektromotor mit einer unveränderten oder nur geringfügiger reduzierten Ausgangsspannung weiter versorgt werden.
Dies bedeutet auch, dass in Abhängigkeit von dem Ergebnis der durchgeführten Batteriediagnose entschieden werden kann, ob der Traktionsantrieb mit
Ausschluss nur des einen, fehlerhaften Batteriemodul weiter betrieben wird oder ob weitere Maßnahmen zur Gewährleistung der Sicherheit, wie beispielsweise die Abschaltung weiterer Batteriemodule, die Warnung des Fahrers oder die
Reduzierung der Performance des Antriebs, eingeleitet werden müssen. Ausgehend von dem aktuellen Zustand der Batterie kann ferner auch der schlagartige Ausfall von zwei oder mehreren Batteriemodulen sicher beherrscht werden. Dies erfordert hier lediglich, dass eine entsprechend hohe
Spannungsreserve beim Betrieb des Antriebs gegenüber der maximal zur
Verfügung stehenden Spannung einzuhalten ist.
Bei einer besonderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird, wenn das Antriebssystem mittels der Batterie mit dem ausgefallenen und überbrückten Batteriemodul weiter gespeist wird und daraufhin ein weiteres Batteriemodul ausfällt, das Antriebssystem mittels eines entsprechend wiederholten Verfahrens weiter betrieben. Das bedeutet, dass das vorhin beschriebene
erfindungsgemäße Verfahren weiterhin auch anwendbar ist, wenn die Batterie bereits ein fehlerhaftes Modul aufweist, die restliche Batterie aber
weiterbetrieben wird. Dazu muss das Batteriemanagementsystem
beziehungsweise das Führungssystem des Antriebs lediglich berücksichtigen, dass die zur Verfügung stehende Maximalspannung, die Speicherkapazität und die Performance der Batterie auf die Verhältnisse angepasst werden, die sich durch den Ausfall eines Batteriemoduls ergeben.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung kann eine Situation, in der zumindest ein Batteriemodul ausfällt, dahingehend sicher beherrscht werde, dass der Antrieb auf zuverlässige Weise in einen
Übergangszustand überführt wird, in dem weiter auf aktuelle
Drehmomentvorgaben des Fahrers reagiert werden kann.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein elektrisches Batteriesystem geschaffen, das einen Batteriemodulstrang mit mehreren, jeweils mindestens eine Batteriezelle umfassenden Batteriemodulen umfasst. Die Batteriemodule können jeweils in Serie zu dem Batteriemodulstrang zugeschaltet oder in dem
Batteriemodulstrang überbrückt werden, sodass eine variable
Ausgangsspannung der Batterie einstellbar ist.
Erfindungsgemäß kann die Batterie insbesondere eine Lithium-Ionen-Batterie sein. Ferner wird erfindungsgemäß ein Fahrzeug bereitgestellt, das ein elektrisches Traktionsantriebssystem aufweist, in dem ein Elektromotor und eine zur
Versorgung des Elektromotors vorgesehene Batterie angeordnet sind. Die Batterie weist dabei, zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung, einen Batteriemodulstrang mit mehreren, jeweils mindestens eine Batteriezelle umfassenden Batteriemodulen auf. Die Batteriemodule sind jeweils in Serie zu dem Batteriemodulstrang zuschaltbar oder in dem Batteriemodulstrang überbrückbar ausgebildet. Außerdem weist das Traktionsantriebssystem in dem Fahrzeug die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung auf.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 das Prinzipschaltbild eines aus dem Stand der Technik bekannten Traktionsantriebes mit einem Elektromotor, der mit einer Batterie mit einem aus mehreren Batteriezellen ausgebildeten Batteriemodulstrang verbunden ist,
Figur 2 das Prinzipschaltbild eines aus dem Stand der Technik bekannten Traktionsantriebes mit einem Elektromotor, der mit einer Batterie mit einem aus mehreren Batteriemodulen mit jeweils mindestens einer Batteriezellen ausgebildeten Batteriemodulstrang verbunden ist, wobei zum Zwecke der Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung die Batteriemodule der Batterie zu dem Batteriemodulstrang in Serie zuschaltbar beziehungsweise überbrückbar ausgebildet sind,
Figur 3 einen möglichen Verlauf der Ausgangsspannung der in der Figur 2 dargestellten Batterie in Abhängigkeit von der Anzahl der zu dem
Batteriemodulstrang zugeschalteten Batteriemodule, und
Figur 4 ein Prinzipschaltbild eines Traktionsantriebes nach einer ersten
Ausführungsform der Erfindung mit einem Elektromotor, der mit einer Batterie mit einem aus mehreren Batteriemodulen mit jeweils mindestens einer Batteriezelle ausgebildeten Batteriemodulstrang verbunden ist, wobei die Batteriemodule zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung der Batterie zu dem
Batteriemodulstrang in Serie zuschaltbar beziehungsweise überbrückbar ausgebildet sind.
Ausführungsform der Erfindung
In der Figur 4 ist das Prinzipschaltbild eines Traktionsantriebes 10 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Der Traktionsantrieb umfasst eine Batterie (Traktionsbatterie) 1 10, die an einen Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen ist, welcher durch einen
Kondensator 60 gepuffert wird. Mit dem Gleichspannungszwischenkreis verbunden ist ferner ein Pulswechselrichter 50, der über jeweils zwei schaltbare
Halbleiterventile 51 und zwei Dioden 50 an drei Ausgängen gegeneinander phasenversetzte Sinusspannungen für den Betrieb des Elektromotors 70 bereitstellt. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Elektromotor 70 als
Drehstrommotor ausgebildet.
Die Batterie 120 umfasst einen Batteriemodulstrang 12 mit mehreren in dem Batteriemodulstrang angeordneten Batteriemodulen 130, 140, die aus in Serie und/oder parallel geschalteten Batteriezellen aufgebaut sind. Zur Vereinfachung der Darstellung wurden in der Figur 4 nur zwei Batteriemodule 130, 140 eingezeichnet. Die Batteriemodule 130, 140 können mittels ihnen jeweils zugeordnete sogenannte Koppeleinheiten (nicht separat dargestellt) in dem Batteriemodulstrang 120 zugeschaltet oder überbrückt werden. Zwischen dem Pluspol eines obersten Batteriemoduls 130 und einem positiven Batterieterminal 22 ist eine Lade- und Trenneinrichtung 30, die wie die Lade- und
Trenneinrichtung aus der Figur 1 ausgebildet ist, geschaltet. Optional kann zusätzlich zwischen dem Minuspol eines untersten Batteriemoduls 140 und einem negativen Batterieterminal 23 eine Trenneinrichtung 40, die beispielsweise wie die Trenneinrichtung aus der Figur 1 ausgebildet ist, geschaltet werden. Systeme mit derartigen Batterien 1 10 werden, wie bereits erwähnt, als
Batteriedirektkonverter (DICO) 1 10 bezeichnet. Der erfindungsgemäße Traktionsantrieb 1 10 umfasst ferner eine
Steuerungsvorrichtung 200, die mit den jeweiligen Anschlüssen der
Batteriemodule 130, 140 elektrisch verbunden ist. Die Steuerungsvorrichtung 200 ist auch dazu ausgebildet, die Spannungen der einzelnen Batteriemodule 130, 140 zu messen. Ferner ist die Steuerungsvorrichtung 200 dazu ausgebildet, dass wenn während des Betriebs des Traktionsantriebssystems 10 ein zu dem Batteriemodulstrang 120 zugeschaltetes Batteriemodul 130, 140 ausfällt oder ein Defekt des Batteriemoduls detektiert wird, den Elektromotor 70 weiterhin zwar mittels der Batterie 1 10 jedoch ohne die ausgefallenen und überbrückten Batteriemodule 130, 140 zu versorgen und den Elektromotor 70 dabei über die Steuerleitung 210 so einzustellen, dass das Antriebsystem 10 in einen
Übergangszustand überführt wird, in dem das Antriebssystem 10 ein zunächst unverändertes Drehmoment wie vor dem Ausfall des mindestens einen
Batteriemoduls 130, 140 liefert.
Gemäß der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform wird dies insbesondere dadurch erreicht, dass der Elektromotor 70, der als Drehstrommaschine, hier: Asynchronmaschine ausgebildet ist, mittels einer feldorientierten Regelung eingestellt beziehungsweise angesteuert wird.
Ferner ist die Steuerungsvorrichtung 200 der hier gezeigten besonderen
Ausführungsform dazu ausgebildet, während der Zeitdauer in der das
Antriebssystem 10 in dem Übergangszustand ist, eine Batteriediagnose durchzuführen, und daraufhin zu entscheiden, ob der Traktionsantrieb 10 mit mindestens einem ausgefallenen und überbrückten Batteriemodul 130, 140 weiter betrieben wird und/oder ob andere sicherheitsrelevante Maßnahmen eingeleitet werden. Bevorzugt weist die Steuerungsvorrichtung 200 dazu eine Batteriediagnoseeinheit auf.
Somit werden erfindungsgemäß ein Verfahren und eine Steuerungsvorrichtung geschaffen, mit der vorteilhafterweise ein elektrisches Antriebssystem, das einen Batteriedirektkonverter aufweist, in einen Übergangszustand, in dem keine Reduzierung des aktuellen Drehmoments vorliegt, überführt werden kann.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Traktionsantriebssystems (10), in dem ein Elektromotor (70) und eine zur Versorgung des Elektromotors (70) vorgesehene Batterie (1 10) angeordnet sind, die zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung (UB) der Batterie (1 10) einen
Batteriemodulstrang (120) mit mehreren, jeweils mindestens eine
Batteriezelle umfassenden Batteriemodulen (130, 140) aufweist, die jeweils in Serie zu dem Batteriemodulstrang (120) zugeschaltet oder in dem
Batteriemodulstrang (120) überbrückt werden können, dadurch
gekennzeichnet, dass die Batteriemodule (130, 140) während eines Betriebs jeweils auf eine ordnungsgemäße Funktion hin überwacht werden und, wenn ein technischer Fehler zumindest eines Batteriemoduls detektiert wird, das zumindest eine Batteriemodul (130, 140) überbrückt wird und das
Traktionsantriebssystem (10) in einen Übergangszustand überführt wird, in dem der Elektromotor (70) derart von den zugeschalteten Batteriemodulen (130, 140) des Batteriemodulstrangs (120) weiter versorgt und angesteuert wird, dass ein aktuell erzeugtes Drehmoment unverändert beibehalten werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Elektromotor (70) als
Drehstrommaschine ausgebildet ist und wobei der Elektromotor (70) in dem Übergangszustand über eine feldorientierte Regelung betrieben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei, während das
Traktionsantriebssystem (10) in dem Übergangszustand betrieben wird, parallel eine Batteriediagnose durchgeführt wird zur Entscheidung, ob das Traktionsantriebssystem (10) weiter betrieben werden kann mit zumindest einem überbrückten defekten Batteriemodul und/oder ob
sicherheitsrelevante Maßnahmen eingeleitet werden. Verfahren nach Anspruch 3, wobei, falls gemäß der Batteriediagnose entschieden wurde, dass das Traktionsantriebssystem (10) weiter betrieben werden kann, das Traktionsantriebssystem (10) in einen Betriebszustand überführt wird, in dem der Elektromotor (70) mit einer Ausgangsspannung (UB) weiter versorgt wird, die um den Spannungswert einer dem
überbrückten defekten Batteriemodul (130, 140) entsprechenden
Batteriemodulspannung reduziert ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei, falls gemäß der Batteriediagnose entschieden wurde, dass das Traktionsantriebssystem (10) weiter betrieben werden kann, hinreichend viele weitere Batteriemodule (130, 140) zum Ersatz für das zumindest eine überbrückte defekte Batteriemodul (130, 140) zugeschaltet werden, sodass der Elektromotor (70) mit einer unveränderten oder geringer reduzierten Ausgangsspannung (UB) weiter versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei wenn ein weiteres Batteriemodul (130, 140) ausfällt, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 entsprechend wiederholt wird, wobei basierend auf einen entsprechenden weiteren Batteriediagnoseschritt entschieden wird, ob das weitere
Batteriemodul (130, 140) zu überbrücken ist oder nicht.
Vorrichtung (200) zur Steuerung eines elektrischen
Traktionsantriebssystems (10), in dem ein Elektromotor (70) und eine zur Versorgung des Elektromotors (70) vorgesehene Batterie (1 10) angeordnet sind, die zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung (UB) der Batterie (1 10) einen Batteriemodulstrang (120) mit mehreren, jeweils mindestens eine Batteriezelle umfassenden Batteriemodulen (130, 140) aufweist, die jeweils in Serie zu dem Batteriemodulstrang (120) zugeschaltet oder in dem Batteriemodulstrang (120) überbrückt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (200) dazu ausgebildet ist, die Batteriemodule (130, 140) während eines Betriebs jeweils auf eine ordnungsgemäße Funktion hin zu überwachen und, wenn bei der
Überwachung ein technischer Fehler zumindest eines Batteriemoduls detektiert wird, das Traktionsantriebssystem (10) so anzusteuern, dass das zumindest eine Batteriemodul (130, 140) überbrückt wird und das
Traktionsantriebssystem (10) in einen Übergangszustand überführt wird, in dem der Elektromotor (70) derart von den zugeschalteten Batteriemodulen (130, 140) des Batteriemodulstrangs (120) weiter versorgt und angesteuert wird, dass ein aktuell erzeugtes Drehmoment des Elektron motors (70) unverändert beibehalten werden kann.
Vorrichtung zur Steuerung eines elektrischen Traktionsantriebssystems (10) nach Anspruch 7, wobei die Vorrichtung (200) dazu ausgebildet ist, den Elektromotor (70) gemäß einer feldorientierten Regelung zu betreiben, und/oder wobei die Vorrichtung eine Batteriediagnoseeinheit aufweist und dazu ausgebildet ist, die Batteriediagnose gemäß Anspruch 3
durchzuführen.
Batteriesystem mit einer Batterie (1 10), die einen Batteriemodulstrang (120) mit mehreren, jeweils mindestens eine Batteriezelle umfassenden
Batteriemodulen (130, 140) aufweist, die zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung (UB) der Batterie (1 10) jeweils in Serie zu dem
Batteriemodulstrang (120) zugeschaltet oder in dem Batteriemodulstrang (120) überbrückt werden können, und mit einer Vorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 7 oder 8.
0. Fahrzeug mit einem elektrischen Traktionsantriebssystem (10), in dem ein Elektromotor (70), eine zur Versorgung des Elektromotors (70) vorgesehene Batterie (1 10), die zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsspannung (UB) der Batterie (1 10) einen Batteriemodulstrang (120) mit mehreren, jeweils mindestens eine Batteriezelle umfassenden Batteriemodulen (130, 140) aufweist, die jeweils in Serie zu dem Batteriemodulstrang (120) zugeschaltet oder in dem Batteriemodulstrang (120) überbrückt werden können, und eine Vorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 7 oder 8 angeordnet sind.
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