[发明专利]电池系统和用于运行电池系统的方法

说明书

本发明涉及特别是用于机动车的电池系统(40)，包括多个电池单体(10)，电池单体具有相应的带有电气连接端(14、16)的电池单体壳体(12)，电池单体(10)通过该电气连接端相互电气连接，其中在电池单体壳体(12)中分别设置有连接端(14、16)的单体支路(18)，该单体支路包括伽凡尼单体(20)，其中，在所述电池单体壳体(12)中分别设置有用于桥接所述相应的伽凡尼单体(20)的旁路支路(22)；每个单体支路(18)具有用于断开和闭合单体支路(18)的开关元件(24)且每个旁路支路(22)具有用于断开和闭合旁路支路(22)的桥接开关元件(26)；电池系统(40)具有在单体外部的电路装置(48)，其包括多个用于在不同电路配置下连接电池单体(10)的开关(50)；电池系统(40)具有控制装置(52)，所述控制装置设置成，驱控全部开关元件(24)和桥接开关元件(26)以及全部开关(50)。本发明此外涉及用于运行电池系统(40)的方法。

技术领域

本发明涉及一种电池系统和用于运行这种电池系统的方法。此外，本发明还涉及带有这种电池系统的机动车。

背景技术

本身已经已知的是，在电池系统中例如在故障的情况下或根据功率需求去激活或不同地连接共同连接成模块的电池单体或单个电池单体。如此，例如专利文献DE 10 2011053 728 A1公开了一种电池系统和用于关断电池系统的电池的串联连接的供能模块的方法。电池系统由多个连接成模块的单体组成，模块设有控制和通信装置，以便在识别到故障时去激活电池单体。

专利文献DE 10 2011 013 182 A1揭示了一种用于电动车的安全动力电池。安全动力电池由配备有外部可开关的分离元件的单体组构成，借助于可开关的分离元件在电池故障时分离单体组之一。

专利文献DE 10 2011 056 135A1揭示了一种带有蓄能系统的能量产生设备以及所属运行方法。电池单体的多个组合根据需要通过开关单元串联或并联连接。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种解决方案，具有多个电池单体的电池系统借助于该解决方案能特别简单地匹配于不同的要求。

该目的通过具有独立权利要求的特征的电池系统以及用于运行这种电池系统的方法解决。具有本发明的适宜的和非一般的改进的有利设计方案在从属权利要求中提出。

特别是用于机动车的、根据本发明的电池系统包括多个电池单体，电池单体具有相应的带有电气连接端的电池单体壳体，电池单体通过电气连接端相互电气连接，其中，在电池单体壳体中分别设置有连接该连接端的单体支路，单体支路包括伽凡尼单体/电化学单体/原电池单体(galvanische Zelle)。按照本发明的电池系统的特征在于，在电池单体壳体中分别设置有用于桥接相应的伽凡尼单体的旁路支路。单体支路包括用于断开和闭合单体支路的开关元件且旁路支路包括用于断开和闭合旁路支路的桥接开关元件。此外，电池系统具有在单体外部的电路装置，其包括多个用于在不同电路配置下连接电池单体的开关。电池系统还包括控制装置，该控制装置设置成，为了满足至少一个要求驱控电池单体的全部开关元件和桥接开关元件用于接通和桥接电池单体的伽凡尼单体以及驱控在单体外部的电路装置的全部开关用于建立不同的电路配置。

在本发明的意义上的电池系统原则上应理解为多个伽凡尼单体或元件的组合电路。其中原则上可以包括不仅原电池而且二次电池。电池系统在此也不仅限于在机动车中的应用，而且也可用于任意装置的供能。电池单体也可以是所谓的固态单体以及传统的伽凡尼单体，如例如锂离子单体或诸如此类。同样电池单体例如也可以是燃料电池单体。开关元件、桥接开关元件和开关可以是电气开关元件，亦即例如场效应晶体管或二极管。在此但是原则上也可以涉及机电开关，例如继电器。在开关元件、桥接开关元件和开关中重要的是：这些可以开关具有伽凡尼单体和旁路支路的相应的单体支路或者可以在单体外部分离和连接电池单体之间相应的电气连接。