Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
MONITORING DEVICE FOR MONITORING AN ELECTRICAL ENERGY STORAGE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/139810
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a monitoring device for monitoring an electrical energy storage system (1), comprising a data interface (2), which is provided at least for reading out data and/or parameters from the energy storage system (1), at least one data-processing unit (3), which is provided for processing data and/or parameters read out by means of the data interface (2), and at least one energy store (4), which is provided for supplying at least the data-processing unit (3) with energy at least at times.

Inventors:
ZWERGER TANJA (DE)
NIEDERER JÖRG (DE)
KASCH MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/000445
Publication Date:
September 24, 2015
Filing Date:
February 26, 2015
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MTU FRIEDRICHSHAFEN GMBH (DE)
International Classes:
H04Q9/00; B60L11/18; H01M10/48; H04B5/00
Foreign References:
CN103112361A2013-05-22
US20040227523A12004-11-18
EP2450717A12012-05-09
US20120249334A12012-10-04
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
RRPS EUROPEAN PATENT ATTORNEYS (DE)
Download PDF:
Claims:
ANSPRÜCHE

1. Überwachungsgerät zur Überwachung eines elektrischen Energiespeichersystems (1), mit - einer Datenschnittstelle (2), die zumindest dazu vorgesehen ist, Daten und/oder Parameter aus dem Energiespeichersystem (1) auszulesen,

zumindest einer Daten Verarbeitungseinheit (3), die dazu vorgesehen ist, mittels der

Datenschnittstelle (2) ausgelesene Daten und/oder Parameter zu verarbeiten, und

zumindest einem Energiespeicher (4), der dazu vorgesehen ist, zumindest die

Datenverarbeitungseinheit (3) zumindest zeitweise mit Energie zu versorgen.

2. Überwachungsgerät nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Datenschnittstelle (2) zumindest teilweise als Bus-Schnittstelle ausgebildet und dazu vorgesehen ist, mit einem Steuergerät (5) des Energiespeichersystems (1) verbunden zu werden.

3. Überwachungsgerät nach Anspruch 1 oder 2,

gekennzeichnet durch

einen Spannungsanschluss (6) zur Versorgung des Energiespeichersystems (1) mit Energie mittels des Energiespeichers (4).

4. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Datenverarbeitungseinheit (3) dazu vorgesehen ist, das Energiespeichersystem (1) zu aktivieren.

5. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch

eine Speichereinheit (7), die für eine Archivierung der verarbeiteten Daten und/oder Parameter vorgesehen ist.

6. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch

eine Kommunikationseinheit (8), die dazu vorgesehen ist, die verarbeiteten Daten und/oder Parameter zur Visualisierung und/oder Weiterverarbeitung an zumindest ein zweites Gerät (9) zu übertragen.

7. Überwachungsgerät nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Kommunikationseinheit (8) zumindest ein Funkmodul (10, 1 1, 12) umfasst.

8. Überwachungsgerät nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Funkmodul ein Funkmodul für eine Nahfeldkommunikation ist.

9. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Datenverarbeitungseinheit (3) in zumindest einem Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, Daten und/oder Parameter in Intervallen aus dem Energiespeichersystem (1) auszulesen.

10. Überwachungsgerät nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Datenverarbeitungseinheit (3) so ausgestaltet ist, dass sie einen Ladezustand des

Energiespeichersystems (1) bestimmt und prüft, ob der Ladezustand zulässige Grenzwerte unter- oder überschreitet.

11. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch

einen Bewegungssensor (13), anhand dessen die Datenverarbeitungseinheit (3) vorgesehen ist, zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi umzuschalten.

12. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch

ein Gehäuse (14), das zumindest die Daten Verarbeitungseinheit (3) und den Energiespeicher (4) umschließt.

13. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch

einen Positionssensor (15), der für eine Standortbestimmung vorgesehen ist.

14. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

es als ein tragbares Überwachungsgerät ausgestaltet ist.

15. Überwachungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

es zur Überwachung des elektrischen Energiespeichersystems (1) während dessen Lagerung oder Transports ausgebildet ist.

Description:
BESCHREIBUNG Überwachungsgerät zur Überwachung eines elektrischen Energiespeichersystems

Die Erfindung betrifft ein Überwachungsgerät zur Überwachung eines elektrischen

Energiespeichersystems. Erfindungsgemäß wird ein Überwachungsgerät zur Überwachung eines elektrischen

Energiespeichersystems, mit einer Datenschnittstelle, die zumindest dazu vorgesehen ist, Daten und/oder Parameter aus dem Energiespeichersystem auszulesen, mit zumindest einer

Datenverarbeitungseinheit, die dazu vorgesehen ist, mittels der Datenschnittstelle ausgelesene Daten und/oder Parameter zu verarbeiten, und mit zumindest einem Energiespeicher, der dazu vorgesehen ist, zumindest die Datenverarbeitungseinheit zumindest zeitweise mit Energie zu versorgen, vorgeschlagen.

Indem ein Überwachungsgerät zumindest mit einer Datenschnittstelle, einer

Datenverarbeitungseinheit und einem Energiespeicher ausgestattet ist, kann es als ein portables, von dem Energiespeichersystem unabhängiges Gerät ausgebildet sein, welches autark betrieben kann. Mit einem solchen Überwachungsgerät ist insbesondere jederzeit eine Überwachung und/oder Fehlererkennung und/oder Diagnose an einem Energiespeichersystem möglich. Dies kann sowohl dann der Fall sein, wenn das Energiespeichersystem in ein übergeordnetes System, wie beispielsweise einen Antriebsstrang, integriert ist, als auch dann, wenn dies nicht so ist. Insbesondere ein Energiespeichersystem, das ein Steuergerät für ein Batteriemanagementsystem aufweist, kann durch eine solche Ausgestaltung insbesondere jederzeit ausgelesen werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Steuergerät des Energiespeichersystems auf eine Aktivierung durch das übergeordnete System angewiesen ist. Es kann ein Überwachungsgerät bereitgestellt werden, das insbesondere eine einfache Überwachung und/oder Fehlererkennung eines Energiespeichersystems während einer Lagerung und/oder eines Transports ermöglicht. Unter einem„Energiespeichersystem" soll dabei insbesondere ein Energiespeichersystem zur Speicherung elektrischer Energie auf elektrochemischer Basis verstanden werden, welches zumindest ein Steuergerät aufweist, das für ein Lade- und/oder Entlademanagement vorgesehen ist, wie beispielsweise ein Energiespeichersystem auf Lithium-Basis oder Ähnliches. Unter einer „Datenschnittstelle" soll insbesondere ein Stecker oder eine Buchse verstanden werden, welche zumindest zur Herstellung einer Datenverbindung zwischen der Datenverarbeitungseinheit des Überwachungsgeräts und dem Energiespeichersystem vorgesehen sind. Unter einer

„Datenverarbeitungseinheit" soll insbesondere eine Einheit mit einem Informationseingang, einer Informationsverarbeitung und einer Informationsausgabe verstanden werden. Vorteilhaft weist die Datenverarbeitungseinheit zumindest einen Prozessor, einen Speicher, Ein- und

Ausgabemittel, weitere elektrische Bauteile, ein Betriebsprogramm, Regelroutinen,

Steuerroutinen und/oder Berechnungsroutinen auf. Vorzugsweise sind die Bauteile der

Recheneinheit auf einer gemeinsamen Platine angeordnet und/oder vorteilhaft in einem

gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Datenschnittstelle zumindest teilweise als Bus-Schnittstelle ausgebildet und dazu vorgesehen ist, mit einem Steuergerät des Energiespeichersystems verbunden zu werden. Dadurch kann für die Überwachung und/oder Fehlererkennung auf Daten und/oder Parameter zurückgegriffen werden, zu deren Ausgabe das Energiespeichersystem für eine Einbindung in ein übergeordnetes System vorgesehen ist. Dadurch kann eine spezifische Anpassung des Energiespeichersystems an das Überwachungsgerät entfallen, wodurch das Überwachungsgerät für unterschiedliche Energiespeichersysteme genutzt werden kann.

Vorzugsweise ist die Bus-Schnittstelle als eine CAN-Bus-Schnittstelle ausgebildet, die grundsätzlich für eine Kommunikation nach unterschiedlichen CAN-Bus-Protokollen

vorgesehen sein kann, wie beispielsweise nach J1939.

Vorzugsweise umfasst das Überwachungsgerät einen Spannungsanschluss, der für eine

Energieversorgung des Energiespeichersystems mittels des Energiespeichers vorgesehen ist. Dadurch kann das Überwachungsgerät dazu vorgesehen werden, das übergeordnete System zumindest teilweise zu emulieren, wodurch das Energiespeichersystem einfach aktiviert werden kann. Über einen Spannungsanschluss kann dabei beispielsweise ein Zündungssignal

bereitgestellt werden, das bei einem Antriebsstrang als übergeordnetes System in Form einer Klemme, welche bei eingeschalteter Zündung eine Spannung aufweist, vorhanden ist. Eine solche Klemme kann durch das Überwachungsgerät emuliert werden, wenn es einen

Spannungsanschluss zur Energieversorgung des Steuergeräts des Energiespeichersystems aufweist. Der Spannungsanschluss kann als Spannungsausgang und/oder Spannungseinheit ausgebildet sein und ist vorzugsweise zusätzlich für eine Versorgung der Datenverarbeitungseinheit mittels des Energiespeichersystems vorgesehen. Insbesondere wenn das Energieversorgungssystem durch das übergeordnete System aktiviert wird, kann es eine Versorgungsspannung für das Überwachungsgerät bereitstellen. Dadurch kann das Überwachungsgerät zur Integration in ein Fahrzeug oder Ähnliches vorgesehen werden, welches das Energiespeichersystem und das übergeordnete System aufweist. Ist ein solches Fahrzeug beispielsweise für einen Transport oder eine Lagerung stillgelegt, ist das Überwachungsgerät dazu vorgesehen, aktiv die Daten und/oder Parameter aus dem Steuergerät des Energiespeichersystems auszulesen. Ist das Fahrzeug in Betrieb, wird das Überwachungssystem in einen Datenaustausch zwischen dem

Energiespeichersystem und dem übergeordneten System eingebunden, beispielsweise um eine zusätzliche Diagnose- und Überwachungsmöglichkeit für das Energiespeichersystem parallel zu dem übergeordneten System bereitzustellen. Unter einem„Fahrzeug" soll dabei insbesondere ein Land-, Wasser-, Schienen- oder Luftfahrzeug verstanden werden.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Datenverarbeitungseinheit dazu vorgesehen ist, das

Energiespeichersystem zu aktivieren. Dadurch kann das Steuergerät des Energiespeichersystems so aktiviert werden, dass es sämtliche relevanten Daten und/oder Parameter ausgibt. Unter „aktivieren" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die

Datenverarbeitungseinheit mittels der Datenschnittstelle und/oder mittels des

Spannungsanschlusses das Steuergerät des Energiespeichersystems in einen Betriebsmodus versetzen, in welchem das Steuergerät des Betriebsspeichersystems Daten und/oder Parameter bereitstellt. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Überwachungsgerät eine

Speichereinheit, die für eine Archivierung der verarbeiteten Daten und/oder Parameter vorgesehen ist. Dadurch kann, beispielsweise nach einer längeren Lagerung oder einem längeren Transport, geprüft werden, ob in dem Energiespeichersystem während dieser Zeitspanne Ist- Parameter und/oder sonstige Daten einen Normbereich verlassen haben, woraufhin

beispielsweise eine Entscheidung, ob weitere Überprüfungen vorgenommen werden müssen, gefallt werden kann.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das Überwachungsgerät eine Kommunikationseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, die verarbeiteten Daten und/oder Parameter zur Visualisierung und/oder Weiterverarbeitung an zumindest ein zweites Gerät zu übertragen. Dadurch kann eine Überwachung und/oder Diagnose über ein abgesetztes Gerät einfach realisiert werden, wodurch beispielsweise während eines Transports, bei dem ein Zugang zu dem Energiespeichersystem eingeschränkt oder unmöglich ist, einfach eine fortlaufende Überwachung sichergestellt werden kann. Dadurch können bereits während des Transports oder der Lagerung gezielt Maßnahmen ergriffen werden, die beispielsweise einem Abweichen von Soll-Parametern entgegenwirken. Indem sichergestellt werden kann, dass Soll-Parameter stets eingehalten werden, kann eine hohe Lebensdauer der Energiespeichereinheit erreicht werden. Die Kommunikationseinheit umfasst besonders vorteilhaft zumindest ein Funkmodul, wodurch eine drahtlose Verbindung zu dem weiteren Gerät hergestellt werden kann. Dadurch kann eine Abfrage von Parametern und/oder Daten des Energiespeichersystems weiter vereinfacht werden. Als Funkmodule sind dabei unterschiedliche Ausführungen denkbar, wie insbesondere WLAN- Module oder Mobilfunkmodule. Insbesondere bei Verwendung von Mobilfunkmodulen kann durch eine entsprechend ausgebildete Kommunikationseinheit einfach eine zentrale

Überwachungsmöglichkeit bereitgestellt werden, beispielsweise über einen zentralen Server.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Datenverarbeitungseinheit in zumindest einem

Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, die Daten und/oder Parameter in Intervallen aus dem

Energiespeichersystem auszulesen. Dadurch kann ein Energieverbrauch des

Überwachungsgeräts gesenkt werden, wodurch insbesondere eine Laufzeit bei einer Versorgung über den Energiespeicher des Überwachungsgeräts verlängert werden kann. Unter einem „Auslesen in Intervallen" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die

Datenverarbeitungseinheit in einem definierten Zyklus von einem Ruhemodus in einen

Verarbeitungsmodus und anschließend wieder in den Ruhemodus umschaltet. Unter einem „Ruhemodus" soll dabei insbesondere ein Betriebsmodus verstanden werden, in dem eine Funktionalität der Datenverarbeitungseinheit weitestgehend reduziert ist, wobei insbesondere die Kommunikationseinheit, die Datenschnittstelle und/oder der Spannungsanschluss deaktiviert sind. Unter einem„Verarbeitungsmodus" soll insbesondere ein Betriebsmodus verstanden werden, in dem die Datenverarbeitungseinheit dazu vorgesehen ist, die Daten und/oder

Parameter auszulesen und/oder zu verarbeiten.

Vorzugsweise umfasst das Überwachungsgerät einen Bewegungssensor, anhand dessen die Datenverarbeitungseinheit vorgesehen ist, zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi umzuschalten. Dadurch kann eine besonders einfache und effektive Möglichkeit bereitgestellt werden, zwischen dem Ruhemodus und dem Verarbeitungsmodus umzuschalten, insbesondere wenn zwischen einem Transport und einer Lagerung unterschieden werden soll. Durch eine solche Ausgestaltung können dabei insbesondere für den Transport und die Lagerung

unterschiedliche Intervalle, in denen die Daten und/oder Parameter ausgelesen werden, festgelegt werden.

Weiter wird vorgeschlagen, dass das Überwachungsgerät ein Gehäuse aufweist, das zumindest die Datenverarbeitungseinheit und den Energiespeicher umschließt. Dadurch kann das

Überwachungsgerät als ein kompakte, einfach handhabbares Gerät ausgebildet werden. Unter einem„Gehäuse" soll insbesondere ein in sich geschlossenes Gehäuse verstanden werden, das vorzugsweise eine Schutzfähigkeit nach IP-Schutzklassen bereitstellt. Vorzugsweise ist das Gehäuse zumindest nach IP 56 geschützt, wobei ein Schutz zumindest nach IP 67 vorteilhaft ist. Zudem wird vorgeschlagen, dass das Überwachungsgerät einen Positionssensor aufweist, der für eine Standortbestimmung vorgesehen ist. Dadurch können ausgelesene Daten und/oder

Parameter mit Positionsdaten verknüpft werden, wodurch beispielsweise eine einfache

Lokalisierung einzelner Energiespeichersysteme mit abweichenden Ist-Parametern möglich ist. Insbesondere bei einer zentralen Erfassung der Daten und/oder Parameter mehrerer

Energiespeichersysteme, beispielsweise über einen Server, hilft eine Standortbestimmung bei einer Identifizierung und/oder Zuordnung von Daten und/oder Parametern zu dem jeweiligen Energiespeichersystem.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Fig. 1 zeigt schematisiert ein Überwachungsgerät für ein Energiespeichersystem für einen

Antriebsstrang.

Fig. 2 zeigt eine schematisierte Darstellung eines Verbunds mit dem Überwachungsgerät, dem Energiespeichersystem und einem weiteren Gerät, das mit dem

Überwachungsgerät verbunden ist. Fig. 3 zeigt das in einen Antriebsstrang eingebundene Energiespeichersystem.

Fig. 1 zeigt schematisiert ein Überwachungsgerät zur Überwachung eines elektrischen

Energiespeichersystems 1. Das Überwachungsgerät ist dazu vorgesehen, das elektrische

Energiespeichersystem 1 insbesondere während einer Lagerung und/oder eines Transports zu überwachen. Das Überwachungsgerät ist als ein tragbares Gerät ausgebildet.

Fig. 2 zeigt das Energiespeichersystem 1 , zu dessen Überwachung das Überwachungsgerät vorgesehen ist, in Verbund mit dem Überwachungsgerät. Das Energiespeichersystem 1 ist insbesondere zur Verwendung in einem Hybrid- Antriebsstrang eines Fahrzeugs, wie

beispielsweise in einem Schienenfahrzeug, einem schweren Landfahrzeug oder einem

Wasserfahrzeug vorgesehen. Das Energiespeichersystem 1 kann dabei eine beliebige Kapazität aufweisen. Insbesondere wenn das Energiespeichersystem 1 für Antriebsstränge von Fahrzeugen vorgesehen ist, deren Masse größer ist als die eines Personenkraftwagens, wie beispielsweise ein Antriebsstrang für Schienenfahrzeuge, für Wasserfahrzeuge oder für Nutzfahrzeuge, kann das Energiespeichersystem 1 auch eine Kapazität aufweisen, die beispielsweise 200 kWh oder mehr beträgt. Da das Überwachungsgerät als eigenständiges Gerät ausgebildet ist, kann das

Überwachungsgerät grundsätzlich für unterschiedliche Energiespeichersysteme 1 vorgesehen werden, insbesondere unabhängig davon, welche Kapazität sie aufweisen und/oder wie die Energiespeichersysteme speziell ausgebildet sind.

Zur Bereitstellung dieser Kapazität weist das Energiespeichersystem 1 eine Mehrzahl von Akkuzellen 16 auf, die dazu vorgesehen sind, elektrische Energie auf elektrochemischer Basis zu speichern. Die Akkuzellen 16 können auf unterschiedlichen Technologien basieren, wobei grundsätzlich Technologien, welche Energiedichten höher als 100 W/kg ermöglichen, bevorzugt werden. Stand der Technik für Akkuzellen 16 mit hoher Energiedichte sind insbesondere Akkuzellen 16 auf Lithium-Basis oder Nickel-Metallhybrid-Basis. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass das Energiespeichersystem 1 auf anderen Technologien basiert. Zur Bereitstellung hoher Kapazitäten bei ausreichender Spannung sind die Akkuzellen 16 zu Modulen 17 zusammengefasst, welche wiederum zu Clustern 18 zusammengefasst werden können. Die Kapazität und die Spannung hängen dabei insbesondere von einer Anzahl und einer Verschaltung der Akkuzellen 16, der Module 17 und der Cluster 18 ab. Fig. 2 zeigt beispielhaft ein Ausführungsbeispiel des Energiespeichersystems 1, in dem jedes Modul 17 zwei parallel geschaltete Reihenschaltungen mit je sechs Akkuzellen 16 aufweist (6s2p). Das

Ausfuhrungsbeispiel weist zwei Cluster 18 mit jeweils 12 in Reihe geschalteten Modulen 17 auf.

Insbesondere zur Steuerung von Ladeströmen und Entladeströmen weist das

Energiespeichersystem 1 zumindest ein Steuergerät 5 auf. In dem dargestellten

Ausführungsbeispiel weist das Energiespeichersystem 1 eine Mehrzahl von Steuergeräten 5, 5' auf, wobei das eine Steuergerät 5 als Master und die restlichen Steuergeräte 5' als Slave ausgebildet sind. Eine Anzahl der als Slave ausgebildeten Steuergeräte 5' entspricht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Anzahl der Module 17, welche das Energiespeichersystem 1 aufweist. Das als Master ausgebildete Steuergerät 5 ist dazu vorgesehen, mit den als Slave ausgebildeten Steuergeräten 5' zu kommunizieren. Die als Slave ausgebildeten Steuergeräte 5' sind jeweils einem der Module 17 des Energiespeichersystems 1 zugeordnet. Jedes der als Slave ausgebildeten Steuergeräte 5' ist dazu vorgesehen, Ist-Parameter des zugeordneten Moduls 17 zu bestimmen, wie beispielsweise einen aktuellen Ladezustand oder eine aktuelle Temperatur. Das als Master ausgebildete Steuergerät 5 ist dazu vorgesehen, die von den einzelnen, als Slave ausgebildeten Steuergeräten 5' bestimmten Ist-Parameter zu verarbeiten und die Ist-Parameter, Soll-Parameter für die Ist-Parameter und/oder aus den Ist-Parametern und den Soll-Parametern abgeleitete Daten bereitzustellen. Die Steuergeräte 5, 5' des Energiespeichersystems 1 können beispielsweise über ein Bus-System 19 oder ein anderes, herstellerspezifisches System miteinander verbunden sein. Das als Master ausgebildete Steuergerät 5 weist eine interne Datenschnittstelle 20 auf, welche zur

Kommunikation mit den als Slave ausgebildeten Steuergeräten 5' vorgesehen ist, und eine externe Datenschnittstelle 21, die zur Kommunikation mit weiteren Steuergeräten 22 des

Antriebsstrangs, wie beispielsweise einem Motorsteuergerät oder einem Getriebesteuergerät, vorgesehen ist. Die weiteren Steuergeräte 22 des Antriebsstrangs bilden dabei zumindest teilweise ein übergeordnetes System aus, auf dessen Funktionsfähigkeit das Steuergerät 5 des Eneigiespeichersystems 1 angewiesen ist. Die externe Datenschnittstelle 21 des als Master ausgebildeten Steuergeräts 5 ist als eine Bus- Schnittstelle ausgebildet. Vorzugsweise stellt das Steuergerät 5 die in dem Steuergerät 5 verarbeiteten Daten, die Ist-Parameter und/oder die Soll-Parameter an der Datenschnittstelle 21 nach einem industriekonformen Standard zur Verfügung. Grundsätzlich kann das Steuergerät 5 aber auch dazu vorgesehen sein, über die externe Datenschnittstelle 21 nach einem

herstellerspezifischen Standard zu kommunizieren.

Fig. 3 zeigt, wie das Energiespeichersystem 1 mit den weiteren Steuergeräten 22 des

Antriebsstrangs eingebunden ist. Das in den Antriebsstrang eingebundene Steuergerät 5 des Energiespeichersystems 1 wird durch ein externes Signal, das von den Steuergeräten 22 des Antriebsstrangs bereitgestellt wird, aktiviert. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eines der weiteren Steuergeräte 22 des Antriebsstrangs das Steuergerät 5 weckt, indem es an das

Steuergerät 5 des Energiespeichersystems 1 einen entsprechenden Datenblock sendet. In einer anderen Ausgestaltung kann das Steuergerät 5 dazu vorgesehen sein, durch ein Zündungssignal in Form einer geschalteten Klemme aktiviert zu werden, wenn der Antriebsstrang aktiviert wird.

Das Überwachungsgerät ist insbesondere dazu vorgesehen, das Energiespeichersystem 1 zu überwachen, wenn es nicht in einem Antriebsstrang montiert ist. Um unabhängig von weiteren Komponenten, die der Antriebsstrang aufweist, Daten und/oder Parameter aus dem

Energiespeichersystem 1 auszulesen, umfasst das Überwachungsgerät eine Datenschnittstelle 2, welche dazu vorgesehen ist, mit der externen Datenschnittstelle 21 des Steuergeräts 5 des Energiespeichersystems 1 verbunden zu werden. Weiter umfasst das Überwachungsgerät eine Datenverarbeitungseinheit 3, die dazu vorgesehen ist, die mittels der Datenschnittstelle 2 ausgelesenen Daten und Parameter zu verarbeiten. Zudem umfasst das Überwachungsgerät einen Energiespeicher 4, welcher dazu vorgesehen ist, zumindest die Datenverarbeitungseinheit 3 mit elektrischer Energie zu versorgen.

Die Datenschnittstelle 2 ist als Bus-Schnittstelle ausgebildet und dazu vorgesehen, mit dem Steuergerät 5 des Energiespeichersystems 1 verbunden zu werden. Die Datenschnittstelle 2 kann dabei für eine direkte Verbindung mit dem Steuergerät 5 über eine 1 -zu- 1 -Verkabelung vorgesehen werden, insbesondere wenn das Überwachungsgerät lediglich für

Energiespeichersysteme 1 vorgesehen werden soll, welche ein einheitliches Datenprotokoll beherrschen. Die Datenschnittstelle 2 kann alternativ oder zusätzlich auch zur Kommunikation mit unterschiedlichen Adaptern 23 vorgesehen werden, welche an das jeweilige

Energiespeichersystem 1 angepasst werden können. Der in Fig. 2 dargestellte Adapter 23 ist optional. Weiter umfasst das Überwachungsgerät einen Spannungsanschluss 6, der für eine

Energieversorgung des Steuergeräts 5 des Energiespeichersystems 1 mittels des Energiespeichers 4 vorgesehen ist. Der Spannungsanschluss 6 und die Datenschnittstelle 2 sind vorzugsweise in einem gemeinsamen Stecker oder Buchse untergebracht. Alternativ ist es aber auch möglich, für die Datenschnittstelle 2 und den Spannungsanschluss 6 unterschiedliche Stecker oder Buchsen vorzusehen.

Die Datenverarbeitungseinheit 3 des Überwachungsgeräts ist dazu vorgesehen, das Steuergerät 5 des Energiespeichersystems 1 zu aktivieren, damit das Steuergerät 5 die von dem Steuergerät 5 verarbeiteten Daten, die Ist-Parameter und/oder die Soll-Parameter an der externen

Datenschnittstelle 21 bereitstellt. Eine Aktivierung des Steuergeräts 5 mittels der

Datenverarbeitungseinheit 3 kann dabei beispielsweise so aussehen, dass die

Datenverarbeitungseinheit 3 zunächst den Spannungsanschluss 6 aktiviert, um das Steuergerät 5, das in diesem Ausfuhrungsbeispiel als Master ausgeführt ist, mit Energie zu versorgen. Sobald das Steuergerät 5 bereit ist, sendet die Datenverarbeitungseinheit 3 über die Datenschnittstelle 2 ein Datenpaket an das Steuergerät 5, welches das Steuergerät 5 dazu veranlasst, die verarbeiteten Daten, die Ist-Parameter und die Soll-Parameter an der externen Schnittstelle 21 bereitzustellen. Es sind aber auch andere Aktivierungsroutinen, angepasst an das Steuergerät 5 des

Energiespeichersystems 1 , denkbar.

Die externe Datenschnittstelle 21 des Steuergeräts 5 und die Datenschnittstelle 2 des

Überwachungsgeräts sind vorzugsweise als CAN-Bus-Schnittstellen ausgebildet. Das

Steuergerät 5 des Energiespeichersystems 1 stellt, spätestens nachdem es über die externe Datenschnittstelle 21 initialisiert wurde, an der Datenschnittstelle 21 fortlaufend die

verarbeiteten Daten, die Ist-Parameter und/oder die Soll-Parameter als Datenpakete bereit, welche durch einen Identifier eindeutig gekennzeichnet sind. Sofern ein Adapter 23 vorgesehen ist, ist dieser vorzugsweise als CAN-Adapter ausgebildet, welcher dazu vorgesehen ist,

Datenpakete unterschiedlicher CAN-Protokolle ineinander umzuwandeln. Die Datenschnittstelle 2 des Überwachungsgeräts und die externe Datenschnittstelle 21 des Steuergeräts 5 des

Energiespeichersystems 1 müssen daher nicht zwangsläufig das gleiche CAN-Protokoll beherrschen.

Die von der Datenverarbeitungseinheit 3 ausgelesenen Daten und Parameter werden von der Datenverarbeitungseinheit 3 weiterverarbeitet. Die Datenverarbeitungseinheit 3 bestimmt dabei insbesondere einen Ladezustand des Energiespeichersystems 1 und prüft beispielsweise, ob der Ladezustand zulässige Grenzwerte unter- oder überschreitet. Weiter wird von der

Datenverarbeitungseinheit 3 insbesondere auch die Temperatur des Energiespeichersystems 1 ausgelesen. Hierbei überprüft die Datenverarbeitungseinheit 3 insbesondere, ob an einer der Akkuzellen 16 des Energiespeichersystems 1 zulässige Temperaturgrenzwerte überschritten oder unterschritten wurden. In gleicher Weise kann die Datenverarbeitungseinheit 3 dazu vorgesehen werden, weitere relevante Parameter und/oder Daten zu überwachen, für die Grenzwerte definierbar sind. Um die ausgelesenen Daten und Parameter zu speichern, umfasst das Überwachungsgerät eine Speichereinheit 7, die für eine Archivierung der Daten und Parameter vorgesehen ist. Die Datenverarbeitungseinheit 3 ist dazu vorgesehen, die ausgelesenen Daten und/oder Parameter in der Speichereinheit 7 abzulegen. Vorzugsweise ist die Datenverarbeitungseinheit 3 zusätzlich dazu vorgesehen, auch verarbeitete Daten in der Speichereinheit 7 abzulegen, wie beispielsweise Hinweise auf kritische Ist-Parameter oder Warnungen. Die in der Speichereinheit 7 abgelegten Daten und/oder Parameter werden dabei insbesondere mit einem Zeitstempel in der

Speichereinheit 7 abgelegt und bilden eine Historie, anhand deren Änderungen zu einem späteren Zeitpunkt nachvollzogen werden können. Die Speichereinheit 7 kann unterschiedliche Ausgestaltungen haben, beispielsweise in Form einer Speicherkarte oder eines in die

Datenverarbeitungseinheit 3 integrierten Speichers.

Weiter umfasst die Überwachungseinheit eine Kommunikationseinheit 8, welche dazu

vorgesehen ist, die verarbeiteten Daten und/oder Parameter sowie die in der Speichereinheit 7 abgelegten Daten und/oder Parameter zur Visualisierung und Weiterverarbeitung an ein zweites Gerät 9 zu übertragen. Als zweites Gerät 9 sind dabei grundsätzlich unterschiedliche Gerätearten denkbar, wie beispielsweise ein Server, der insbesondere zur Weiterverarbeitung vorgesehen ist, ein Smartphone oder ein Tablet, die insbesondere zur Visualisierung vorgesehen sind, ein Computer oder ein speziell zum Empfang der Daten und/oder Parameter vorgesehenes Gerät 9. Die Kommunikationseinheit 8 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel für drahtlose

Verbindungen und für kabelgebundene Verbindungen zu den weiteren Geräten 9 vorgesehen.

Zur Herstellung von drahtlosen Verbindungen umfasst die Kommunikationseinheit 8 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Funkmodulen 10, 11, 12, welche jeweils für unterschiedliche Verbindungsarten vorgesehen sind. Die Funkmodule 10, 11, 12 unterscheiden sich insbesondere in einem verwendeten Übertragungsstandard und/oder den Geräten 9, zu deren Anbindung sie vorgesehen sind.

Das erste Funkmodul 10 ist als ein WLAN-Modul ausgebildet, welches dazu vorgesehen ist, über ein WLAN-Netzwerk Verbindung mit anderen Geräten 9 aufzubauen. Das erste Funkmodul 10 ist dabei insbesondere dazu vorgesehen, über ein Ad-Hoc-Netzwerk eine direkte Verbindung mit anderen Geräten 9 via WLAN aufzubauen, d.h. mit Geräten 9 zu kommunizieren, die sich in dem gleichen Netzwerk befinden. Zudem ist das erste Funkmodul 10 dazu vorgesehen, über das WLAN-Netzwerk, sofern es einen an das Internet angebundenen Router aufweist, eine

Internetverbindung herzustellen, um eine Verbindung mit weiteren, an das Internet

angeschlossenen Geräten 9 herzustellen.

Das zweite Funkmodul 11 ist als ein Mobilfunk-Modul ausgebildet, das dazu vorgesehen ist, über ein Mobilfunknetz Verbindung mit dem Internet aufzunehmen. Das zweite Funkmodul 11 dient dabei insbesondere zur Anbindung von Geräten 9, welche an das Internet angebunden sind. Indem die Kommunikationseinheit 8 zur Verbindung mit dem Internet vorgesehen ist, kann die Datenverarbeitungseinheit 3 dazu vorgesehen werden, die verarbeiteten Daten und/oder

Parameter an einen Server zu übertragen, welcher ebenfalls an das Internet angebunden ist. Der Server, der für die Verbindung mit dem Überwachungsgerät vorgesehen ist, kann zu einer zentralen Visualisierung und/oder Weiterverarbeitung von Daten und/oder Parametern

unterschiedlicher Überwachungsgeräte vorgesehen werden. Der einzelne Server oder eine entsprechende Serverstruktur kann dabei insbesondere dazu vorgesehen werden, Daten und/oder Parameter unterschiedlicher Energiespeichersysteme 1 zentral zu verwalten, um beispielsweise einem Hersteller oder Lieferanten der Energiespeichersysteme 1 , aber auch einem

Servicedienstleister oder einem Betreiber, stets einen Überblick über einen Ist-Zustand der Energiespeichersysteme 1 zu liefern. Der Server kann dabei beispielsweise über ein Web-Portal oder eine Software erreichbar sein. Das dritte Funkmodul 12 ist für lokale Verbindungen vorgesehen. Ein Funkstandard, für den das dritte Funkmodul 12 vorgesehen werden kann, ist beispielsweise Bluetooth. Grundsätzlich kann das dritte Funkmodul 12 für beliebige Funkstandards einzeln oder in Kombination vorgesehen werden, welche eine direkte, vorzugsweise gesicherte Verbindung mit einem zweiten Gerät 9 über eine Distanz von bis zu einigen Metern aufbauen können, wie beispielsweise zusätzlich oder alternativ zu einer Nahfeldkommunikation.

Für eine kabelgebundene Verbindung mit einem zweiten Gerät 9 umfasst die

Kommunikationseinheit 8 eine Datenschnittstelle 25. Die Datenschnittstelle 25 ist dabei insbesondere dazu vorgesehen, in der Speichereinheit 7 hinterlegte Daten und/oder Parameter auslesen zu können. Dazu kann die Datenschnittstelle 25 direkt an einen Controller der

Speichereinheit 7 angebunden sein. Vorzugsweise ist die Datenschnittstelle 25 jedoch an die Datenverarbeitungseinheit 3 angebunden. Die Datenverarbeitungseinheit 3 ist in dieser

Ausgestaltung insbesondere dazu vorgesehen, Daten und/oder Parameter aus der Speichereinheit 7 auszulesen und über die Datenschnittstelle 25 auszugeben. Die Daten Verarbeitungseinheit 3 kann zusätzlich oder alternativ dazu vorgesehen werden, an der Datenschnittstelle 25 aktuelle Daten und/oder Parameter bereitzustellen, welche einem aktuellen Ist-Zustand des

Energiespeichersystems 1 entsprechen. Die Datenschnittstelle 25 ist vorzugsweise als eine USB- Schnittstelle ausgebildet. Grundsätzlich sind aber auch andere Ausgestaltungen denkbar.

Das Überwachungsgerät weist verschiedene Betriebsmodi auf, welche sich insbesondere in einer Häufigkeit unterscheiden, mit der die Datenverarbeitungseinheit 3 Daten und/oder Parameter des Energiespeichersystems 1 ausliest. Zudem unterscheiden sich die Betriebsmodi in den Daten und/oder Parametern, welche ausgelesen werden. In einem der Betriebsmodi ist die

Datenverarbeitungseinheit 3 dazu vorgesehen, fortlaufend Daten und/oder Parameter aus dem Energiespeichersystem 1 auszulesen. In den weiteren Betriebsmodi ist die

Datenverarbeitungseinheit 3 dazu vorgesehen, die Daten und/oder Parameter in Intervallen aus dem Energiespeichersystem 1 auszulesen. Die weiteren Betriebsmodi unterscheiden sich insbesondere in einer Länge der Intervalle.

Der erste Betriebsmodus ist für eine Diagnose und/oder Überwachung während einer Lagerung des Energiespeichersystems 1 vorgesehen. Im Vergleich mit den beiden weiteren Betriebsmodi weist der erste Betriebsmodus die längsten Intervalle auf. Zudem ist eine Anzahl der Daten und/oder Parameter, welche ausgelesen werden, am geringsten. Das Intervall kann

beispielsweise 24 Stunden betragen. Während der Lagerung ist das Energiespeichersystem 1 typischerweise deaktiviert, weshalb das Überwachungsgerät in dem ersten Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, das Steuergerät 5 des Energiespeichersystems 1 mit Spannung zu versorgen. Der zweite Betriebsmodus ist für eine Diagnose und/oder Überwachung während eines Transports des Energiespeichersystems 1 vorgesehen. In dem zweiten Betriebsmodus sind die Intervalle kürzer als in dem ersten Betriebsmodus. Zudem werden zusätzliche Daten und/oder Parameter aus dem Energiespeichersystem 1 ausgelesen. Das Intervall kann in dem zweiten Betriebsmodus beispielsweise eine Stunde betragen. Während des Transports ist das

Energiespeichersystem 1 ebenfalls typischerweise deaktiviert, weshalb das Überwachungsgerät auch in dem zweiten Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, das Steuergerät 5 des

Energiespeichersystems 1 mit Spannung zu versorgen. Der dritte Betriebsmodus ist für eine Diagnose und/oder Überwachung während eines Betriebs des Energiespeichersystems 1 vorgesehen. In dem dritten Betriebsmodus liest die

Datenverarbeitungseinheit 3 kontinuierlich Daten und/oder Parameter aus dem

Energiespeichersystem 1 aus, d.h. das Intervall ist kürzer als eine Minute. In diesem

Ausführungsbeispiel beträgt das Intervall beispielsweise eine Sekunde, es sind aber auch längere oder kürzere Intervalle möglich.

Während des Betriebs ist das Energiespeichersystem 1 aktiviert und versorgt das

Überwachungsgerät mit Energie. Der Spannungsanschluss 6 des Überwachungsgeräts ist in diesem Betriebsmodus zur Energieversorgung der Datenverarbeitungseinheit 3 und zum Laden des in das Überwachungsgerät integrierten Energiespeichers 4 vorgesehen.

Für eine automatisierte Umschaltung zwischen den einzelnen Betriebsmodi umfasst das

Überwachungs- und Diagnosegerät einen Bewegungssensor 13. Der Bewegungssensor 13 ist vorzugsweise in das Überwachungs- und Diagnosegerät integriert. Alternativ ist es aber auch möglich, einen externen Bewegungssensor 13 zu verwenden. Die Datenverarbeitungseinheit 3 ist dazu vorgesehen, anhand eines von dem Bewegungssensor 13 ausgegebenen Signals zwischen dem Betriebsmodus, der für die Lagerung vorgesehen ist, und dem Betriebsmodus, der für den Transport vorgesehen ist, umzuschalten. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Bewegungssensor 13 in das

Überwachungsgerät integriert. Das Überwachungsgerät umfasst ein Gehäuse 14, das die

Datenverarbeitungseinheit 3, den Energiespeicher 4, die Speichereinheit 7, den

Bewegungssensor 13 und die Kommunikationseinheit 8 umschließt. Das Gehäuse 14 weist eine Größe auf, die eine Handhabung mit einer Hand ermöglicht. Eine maximale Abmessung des Gehäuses 14 entlang einer beliebigen Kante ist vorzugsweise kleiner als 200 mm. In dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel weist das Gehäuse 14 beispielsweise eine Abmessung von 140 mm x 170 mm χ 85 mm auf, wobei auch andere Abmessungen möglich sind. Um anhand des Signals des Bewegungssensors 13 zwischen dem Betriebsmodus für die

Lagerung und dem Betriebsmodus für den Transport umschalten zu können, ist das Gehäuse 14 dazu vorgesehen, mit dem Energiespeichersystem 1 mechanisch verbunden zu werden. Der Bewegungssensor 13 ist dazu vorgesehen, Beschleunigungen, wie sie während eines Transports des Energiespeichersystems 1 auftreten, zu erfassen und in ein Signal umzusetzen, welches von der Datenverarbeitungseinheit 3 ausgewertet wird. Erkennt die Datenverarbeitungseinheit 3 anhand des Signals des Bewegungssensors 13, dass das Energiespeichersystem 1 transportiert wird, aktiviert die Datenverarbeitungseinheit 3 den Betriebsmodus für den Transport. Wird für eine in der Datenverarbeitungseinheit 3 hinterlegte Zeitspanne keine Beschleunigung erkannt, schaltet die Datenverarbeitungseinheit 3 zurück in den Lagerungsmodus. Wird an dem

Spannungsanschluss 6 eine von dem Energiespeichersystem 1 bereitgestellte

Spannungsversorgung, beispielsweise über einen in die externe Datenschnittstelle 21 integrierten Spannungsanschluss 24, erkannt und/oder erkennt die Datenverarbeitungseinheit 3 anhand der Datenschnittstelle 2, dass das Energiespeichersystem 1 aktiviert wurde, schaltet die

Datenverarbeitungseinheit 3 in den Betriebsmodus für den Betrieb um.

Zusätzlich weist das Überwachungsgerät einen Positionssensor 15 auf, der für eine

Standortbestimmung vorgesehen ist. Der Positionssensor 15 ist an die Datenverarbeitungseinheit 3 angebunden. Die Datenverarbeitungseinheit 3 wiederum ist dazu vorgesehen, einen mittels des Positionssensors 15 ermittelten Standort über die Kommunikationseinheit 8 an das weitere Gerät 9 zu übertragen, insbesondere wenn die Kommunikationseinheit 8 für eine Verbindung mit dem Internet vorgesehen ist. Zusätzlich oder alternativ kann der Standort aber auch für die Historie genutzt und in der Speichereinheit 7 hinterlegt werden. Der Positionssensor 15 ist vorzugsweise als satellitengestützter Empfänger ausgebildet, wie insbesondere ein GPS-, Glonass- und/oder Galileo-Empfänger. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, das für das Mobilfunknetz vorgesehene Funkmodul 11 zur Standortbestimmung zu nutzen.