Titel

Sensorvorrichtung für eine Zelle, Batterieelement und Sensorsvstem für einen mehrzelligen elektrischen Energiespeicher sowie Verfahren zur Kommunikation für eine Sensorvorrichtung

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sensorvorrichtung für eine Zelle eines mehrzelligen elektrischen Energiespeichers, auf ein Batterieelement für einen mehrzelligen elektrischen Energiespeicher, auf ein Sensorsystem für einen mehrzelligen elektrischen Energiespeicher und auf ein Verfahren zur

Kommunikation für eine Sensorvorrichtung für eine Zelle eines mehrzelligen elektrischen Energiespeichers.

Die DE 10 2010 016 175 A1 beschreibt eine Batterieüberwachungs- und Steuerungsvorrichtung sowie Verfahren zu deren Verwendung.

Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund werden mit der vorliegenden Erfindung eine verbesserte eine Sensorvorrichtung für eine Zelle eines mehrzelligen elektrischen

Energiespeichers, ein verbessertes Batterieelement für einen mehrzelligen elektrischen Energiespeicher, ein verbessertes Sensorsystem für einen mehrzelligen elektrischen Energiespeicher und ein verbessertes Verfahren zur

Kommunikation für eine Sensorvorrichtung für eine Zelle eines mehrzelligen elektrischen Energiespeichers gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Batteriesensor einer mehrzelligen Batterie mit einer Kommunikationsschnittstelle ausgestattet. Eine Batterie kann mit entsprechenden Sensoren ausgestattet werden. Die Kommunikationsschnittstelle umfasst beispielsweise mindestens einen Sender, einen Empfänger und ein Schieberegister bzw. einen Zwischenspeicher.

Insbesondere kann auch ein zentrales Steuergerät des Sensorsystems mit mindestens einem Sender, Empfänger und Schieberegister ausgerüstet sein. Die Kommunikation erfolgt beispielsweise nach einem Eimerkettenprinzip, z. B. von Steuergerät zu Sensor, von Sensor zu Sensor sowie von Sensor zu Steuergerät, wobei die Sensoren und das Steuergerät gewissermaßen ein

Gesamtschieberegister bilden.

Innerhalb einer Batterie bzw. eines elektrischen Energiespeichers kann ein solches Sensorsystem zur Erfassung von Sensorsignalen einzelner Zellen der Batterie genutzt werden, beispielsweise ähnlich wie bei dezidierten

Datenleitungen, z. B. über einen CAN-Bus.

Eine geeignete Wahl einer Trägerfrequenz ist für die Datenübertragung innerhalb des Sensorsystems von Bedeutung. Dabei kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bewirkt werden, dass eine Impedanz der Zellen, insbesondere aufgrund induktiver Effekte, einen ausreichend hohen Wert erreicht, um Sende- und Empfangsseite voneinander zu isolieren.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass mit dem beschriebenen Verfahren bzw. der Ausbildung einer Sensorvorrichtung mit einer

Kommunikationsschnittstelle, eine besonders Strom sparende und störsichere Kommunikation in einem Sensorsystem ermöglicht wird. Jeder Sender benötigt zudem nur eine geringe Sendeleistung, da eine Übertragung insbesondere über eine üblicherweise sehr kurze Strecke zwischen dem Pol der einen und dem Pol der nächstliegenden Zelle erfolgt. Aufgrund der sehr kurzen Entfernung ist die

Übertragung auch besonders störunempfindlich. Somit ist beispielsweise zur Überwachung von z. B. Spannung und Temperatur einer großen Anzahl von Zellen innerhalb einer Batterie, beispielsweise einer Batterie für

Elektrofahrzeuge, ein Verkabelungsaufwand stark verringert. Ein weiterer Vorteil besteht aufgrund der Übermittlung von Daten per Powerline-Kommunikation zwischen zentralem Steuergerät einer Batterie und den einzelnen Sensoren der Zellen. Durch Nutzung der bereits vorhandenen Stromleitungen zwischen den Zellen kann vorteilhafterweise auf eine Einzelmessverkabelung der Zellen verzichtet werden.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Sensorvorrichtung für eine Zelle eines mehrzelligen elektrischen Energiespeichers, wobei die Sensorvorrichtung als ein Teil eines Sensorsystems mit zumindest einer weiteren Sensorvorrichtung und einem Steuergerät anordenbar ist, wobei die Sensorvorrichtung folgende Merkmale aufweist: eine Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Kommunikationssignals von dem Steuergerät oder einer weiteren Sensorvorrichtung über eine erste

Leistungsversorgungsleitung der Zelle; eine Speichereinrichtung zum Zwischenspeichern von durch das

Kommunikationssignal repräsentierten Kommunikationsdaten; eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Sensordaten hinsichtlich der Zelle des elektrischen Energiespeichers; eine Steuereinrichtung zum Verändern der Kommunikationsdaten in der Speichereinrichtung abhängig von den Sensordaten; und eine Sendeeinrichtung zum Senden eines Kommunikationssignals, das die Kommunikationsdaten der Speichereinrichtung repräsentiert, an das Steuergerät oder eine weitere Sensorvorrichtung über eine zweite

Leistungsversorgungsleitung der Zelle.

Bei dem elektrischen Energiespeicher kann es sich um eine Batterie, einen sogenannten Batteriepack etc. handeln, beispielsweise für ein Elektrofahrzeug oder dergleichen. Der elektrische Energiespeicher kann eine Mehrzahl von Batteriezellen bzw. Zellen, insbesondere in Gestalt von galvanischen bzw.

elektrochemischen Sekundärzellen, als Untereinheiten des Energiespeichers aufweisen, wobei die Zellen den elektrischen Energiespeicher bilden können. Die Sensorvorrichtung ist einer Zelle des elektrischen Energiespeichers zugeordnet. Die Sensorvorrichtung kann innerhalb oder außerhalb eines Gehäuses der Zelle angeordnet sein. Die Empfangseinrichtung der Sensorvorrichtung kann mit der ersten Leistungsversorgungsleitung der Zelle elektrisch verbunden sein. Die erste Leistungsversorgungsleitung kann mit einem ersten Batteriepol des elektrischen Energiespeichers oder einer weiteren Zelle des elektrischen

Energiespeichers elektrisch verbunden sein. Die erste

Leistungsversorgungsleitung der Zelle kann für eine vorgeschaltete, weitere Zelle des elektrischen Energiespeichers eine weitere zweite

Leistungsversorgungsleitung repräsentieren. Das Kommunikationssignal kann die Kommunikationsdaten aufweisen. Das Kommunikationssignal kann von dem Steuergerät des Sensorsystems ausgesendet worden sein. Bei der

Erfassungseinrichtung kann es sich um zumindest eine Sensoreinrichtung, ein Sensorelement oder dergleichen zur Erfassung zumindest einer Zustandsgröße der Zelle handeln, wie beispielsweise Temperatur, Spannung, Druck, etc. Die Erfassungseinrichtung kann ausgebildet sein, um die zumindest eine erfasste Zustandsgröße in Gestalt der Sensordaten auszugeben oder abrufbar zu machen. Die Steuereinrichtung kann ausgebildet sein, um die in der

Speichereinrichtung zwischengespeicherten Kommunikationsdaten zu verändern. Dabei kann die Steuereinrichtung die Sensordaten zu den

Kommunikationsdaten hinzufügen oder die Kommunikationsdaten zumindest teilweise durch die Sensordaten ersetzen, um die Kommunikationsdaten in der

Speichereinrichtung zu verändern. Die Sendeeinrichtung der Sensorvorrichtung kann mit der zweiten Leistungsversorgungsleitung der Zelle elektrisch verbunden sein. Die zweite Leistungsversorgungsleitung kann mit einem zweiten Batteriepol des elektrischen Energiespeichers oder einer weiteren Zelle des elektrischen Energiespeichers elektrisch verbunden sein. Die zweite

Leistungsversorgungsleitung der Zelle kann für eine nachgeschaltete, weitere Zelle des elektrischen Energiespeichers eine weitere erste

Leistungsversorgungsleitung repräsentieren. Vorteilhafterweise kann die Empfangseinrichtung ausgebildet sein, um das

Kommunikationssignal zu demodulieren, um die Kommunikationsdaten zu erzeugen. Auch kann die Sendeeinrichtung ausgebildet sein, um die

Kommunikationsdaten der Speichereinrichtung zu modulieren, um das

Kommunikationssignal zu erzeugen. Hierbei können Modulation und

Demodulation vorgegeben und/oder einstellbar sein. Eine Übertragung der

Kommunikationsdaten über das Kommunikationssignal kann somit trägerfrequent bzw. als Modulation einer Trägerfrequenz erfolgen. Die Trägerfrequenz kann hierbei als elektrische Spannung oder als elektrischer Strom eingeprägt werden. Die Übertragung der Kommunikationsdaten über das Kommunikationssignal kann auch durch Lastmodulation erfolgen, wobei ein zusätzlicher elektrischer Strom parallel zum komplexen Widerstand der Zelle eingeprägt werden kann.

Somit können die Kommunikationsdaten oder anderweitige Daten als

Spannungssignal, als Stromsignal oder über eine Lastmodulation übermittelt werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass bezüglich eines Sensorsystems eine effiziente und gegebenenfalls anpassbare Übermittlung der Kommunikationsdaten bzw. des Kommunikationssignals geschaffen wird.

Insbesondere kann die Speichereinrichtung ein Schieberegister aufweisen. Dabei kann die Empfangseinrichtung ausgebildet sein, um die Kommunikationsdaten an die Speichereinrichtung weiterzuleiten. Auch kann die Sendeeinrichtung ausgebildet sein, um die Kommunikationsdaten von der Speichereinrichtung zu empfangen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass durch das Schieberegister eine einfach zu realisierende Art der Zwischenspeicherung ermöglicht wird, welche die beabsichtigte Art der Signalübermittlung bzw.

Datenübermittlung vorteilhaft unterstützt bzw. ergänzt.

Auch kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, um die Kommunikationsdaten in der Speichereinrichtung abhängig von den Kommunikationsdaten zu verändern. Hierbei können die Kommunikationsdaten eine Information dahin gehend aufweisen, wie die Kommunikationsdaten zu verändern sind. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Veränderung der

Kommunikationsdaten ordnungsgemäß und exakt entsprechend den Vorgaben in den Kommunikationsdaten durchgeführt werden kann. Dies erhöht eine

Zuverlässigkeit und Fehlerfreiheit der Kommunikation. Die Steuereinrichtung kann ausgebildet sein, um die Kommunikationsdaten in der Speichereinrichtung zu verändern, wenn die Kommunikationsdaten an die Sensorvorrichtung adressiert sind. Ein Teilabschnitt der Kommunikationsdaten kann somit eine Adressinformation aufweisen. Wenn die Adressinformation angibt, dass die Kommunikationsdaten an die Sensorvorrichtung adressiert sind, erfolgt eine Veränderung der Kommunikationsdaten in der Speichervorrichtung mittels der Steuereinrichtung. Auch kann ein Teil der Kommunikationsdaten an die Sensorvorrichtung adressiert sein und ein weiterer Teil der Kommunikationsdaten an eine weitere Sensorvorrichtung adressiert sein. Wenn die Kommunikationsdaten zumindest in einem Teilabschnitt derselben an eine andere Sensorvorrichtung adressiert sind, kann die Steuereinrichtung

ausgebildet sein, um die Kommunikationsdaten in der Speichereinrichtung derart zu verändern, dass der nicht an die Sensorvorrichtung adressierte Teil der Kommunikationsdaten unverändert beibehalten wird. Eine solche

Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Sensorvorrichtung in dem

Sensorsystem zielgerichtet, zuverlässig und sicher adressiert werden kann. Somit erhält die Sensorvorrichtung genau die Kommunikationsdaten, welche auch für die Sensorvorrichtung bestimmt sind. Nicht für die Sensorvorrichtung bestimmte Kommunikationsdaten können unverändert weitergereicht werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, um in einem Notfallmodus Notfalldaten bereitzustellen und die Sendeeinrichtung kann ausgebildet sein, um das die Notfalldaten repräsentierende

Kommunikationssignal auszusenden. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, um die Notfalldaten in die Speichereinrichtung zu schreiben und die Sendeeinrichtung kann ausgebildet sein, um die Notfalldaten aus der Speichereinrichtung auszulesen. Dabei können in der Speichereinrichtung vorhandene Kommunikationsdaten, beispielsweise auch an andere

Sensorvorrichtungen adressierte oder von anderen Sensorvorrichtungen ausgegebene Kommunikationsdaten durch die Notfalldaten überschrieben werden. Der Notfallmodus kann durch ein Notfallereignis ausgelöst werden, beispielsweise durch von der Erfassungseinrichtung erfasste Sensordaten. Somit können die Notfalldaten von der Steuereinrichtung ausgelöst durch das

Notfallereignis bereitgestellt und von der Sendeeinrichtung ausgesendet werden. Auf diese Weise können die Notfalldaten ohne Verzögerung ausgesendet werden.

Ferner kann zumindest eine Schalteinrichtung vorgesehen sein, die ausgebildet ist, um in einem ersten Schaltzustand die Empfangseinrichtung mit der ersten Leistungsversorgungsleitung und die Sendeeinrichtung mit der zweiten

Leistungsversorgungsleitung zu koppeln und um in einem zweiten Schaltzustand die Empfangseinrichtung mit der zweiten Leistungsversorgungsleitung und die

Sendeeinrichtung mit der ersten Leistungsversorgungsleitung zu koppeln. Bei der zumindest einen Schalteinrichtung kann es sich um einen Leistungsschalter oder ein anderes geeignetes Schaltelement handeln. Somit kann eine

Kommunikationsrichtung des Kommunikationssignals bezüglich der

Sensorvorrichtung umgekehrt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Sensorvorrichtung eine weitere Empfangseinrichtung und eine weitere

Sendeeinrichtung aufweisen. Hierbei kann auch eine weitere Speichereinrichtung vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Speichereinrichtung ausgebildet sein, um einen bidirektionalen Fluss von Kommunikationsdaten zu ermöglichen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein bidirektionaler Kommunikationsweg für Kommunikationssignale geschaffen wird.

Somit ist die Sensorvorrichtungen vielseitiger und flexibler einsetzbar.

Gemäß einer Ausführungsform kann eine Einstelleinrichtung zum Einstellen einer Übertragungscharakteristik des Sensorsystems vorgesehen sein. Dabei kann die Einstelleinrichtung ausgebildet sein, um eine Sendeeigenschaft der

Sendeeinrichtung zu verändern. Zusätzlich oder alternativ kann die

Einstelleinrichtung ausgebildet sein, um zumindest eine Induktivität und/oder eine Kapazität zwischen die erste Leistungsversorgungsleitung und die zweite

Leistungsversorgungsleitung zu schalten. Zusätzlich oder alternativ kann die Einstelleinrichtung ausgebildet sein, um eine Datenübertragung zwischen der

Empfangseinrichtung und der Sendeeinrichtung zu unterbrechen. Somit kann das Einstellen der Übertragungscharakteristik ein Verändern der

Sendeeigenschaft und/oder ein Zuschalten der zumindest einen Induktivität und/oder Kapazität und/oder ein Unterbrechen der Datenübertragung umfassen. Die Einstelleinrichtung kann ausgebildet sein, um das Einstellen unter

Verwendung von Einstelldaten durchzuführen. Die Einstelleinrichtung kann hierbei ausgebildet sein, um die Einstelldaten als Teil des

Kommunikationssignals von dem Steuergerät und/oder einer weiteren

Sensorvorrichtung zu empfangen. Bei dem Verändern der Sendeeigenschaft kann beispielsweise die Trägerfrequenz entsprechend angepasst werden, um insbesondere eine resonante Überhöhung eines komplexen Widerstandes bzw. einer Impedanz der Zelle zu erreichen. Dadurch kann eine gute Trennung zwischen Eingangs- und Ausgangsseite bzw. Empfangs- und Sendeseite der Sensorvorrichtung erhalten werden. Durch Wahl der Trägerfrequenz

insbesondere im Megahertzbereich erreicht die komplexe Impedanz einer Zelle vorteilhaft hohe Werte, beispielsweise Werte von über 10 Ohm bis weit über 100 Ohm oder sogar mehreren 1000 Ohm. Insbesondere kann die EinStelleinrichtung ausgebildet sein, um innerhalb der Zelle oder der Sensorvorrichtung bei bestimmten Frequenzen Schwingkreise bzw. Resonanz zu erzeugen, um eine Resonanzüberhöhung des komplexen Widerstandes bzw. der Impedanz der Zelle zu erreichen. Auch durch die zuschaltbare Induktivität und/oder Kapazität, beispielsweise zumindest eine diskrete oder integrierte Kapazität bzw.

Induktivität, kann die Resonanzüberhöhung gezielt günstig beeinflusst werden. Dabei kann die Impedanz der Zelle, insbesondere aufgrund induktiver Effekte, einen ausreichend hohen Wert erreichen, um Sende- und Empfangsseite der Sensorvorrichtung voneinander zu isolieren. Somit kann verhindert werden, dass ein Ausgang bzw. die Sendeeinrichtung und ein Eingang bzw. die

Empfangseinrichtung der Sensorvorrichtung kurzgeschlossen werden. Bei einem Unterbrechen der Datenübertragung mittels der Einstelleinrichtung kann das Kommunikationssignal an einem Durchlaufen der Sensorvorrichtung gehindert sein. Das Unterbrechen der Datenübertragung kann ein Ausschalten der

Sensorvorrichtung bewirken. Die Einstelleinrichtung kann somit auch ausgebildet sein, um ein Ausschalten der Sensorvorrichtung zu bewirken. Wenn die

Sensorvorrichtung ausgeschaltet bzw. die Datenübertragung durch dieselbe hindurch unterbrochen ist, kann damit eine Übertragung des

Kommunikationssignals über eine Zelle getestet werden. Genau gesagt kann hierbei überprüft werden, ob ein Kommunikationssignal den komplexen

Widerstand der Zelle überwinden kann oder nicht. Dazu kann beispielsweise die Datenübertragung durch eine Sensorvorrichtung hindurch mittels der

Einstelleinrichtung unterbrochen werden. Hierbei kann dann geprüft werden, ob ein Kommunikationssignal, das von einer der Sensorvorrichtung vorgeschalteten

Sensorvorrichtung gesendet wird, von einer der Sensorvorrichtung

nachgeschalteten Sensorvorrichtung empfangen wird. Wenn das

Kommunikationssignal bei abgeschalteter Sensorvorrichtung die Zelle, welche dieser Sensorvorrichtung zugeordnet ist, durchlaufen kann, so kann mittels einer beispielsweise in der vorgeschalteten Sensorvorrichtung angeordneten

Einstelleinrichtung die Sendeeigenschaft verändert werden und/oder können kapazitive oder induktive Elemente zugeschaltet werden, sodass die

nachgeschaltete Sensorvorrichtung kein Kommunikationssignal empfängt. Auf diese Weise kann die Übertragungscharakteristik des Sensorsystems genau, flexibel und zuverlässig auch während eines Betriebs des Sensorsystems bzw. des elektrischen Energiespeichers eingestellt werden, um eine fehlerfreie und sichere Kommunikation innerhalb des Sensorsystems zu bewirken.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Empfangseinrichtung ausgebildet ist, um das Kommunikationssignal gemäß einem OFDM-Verfahren zu empfangen, und zusätzlich oder alternativ die Sendeeinrichtung ausgebildet ist, um das

Kommunikationssignal gemäß einem OFDM-Verfahren zu senden. Zur

Übertragung des Kommunikationssignals kann somit ein OFDM-Verfahren (Orthogonales Frequenzmultiplexverfahren; OFDM = Orthogonal Frequency- Division Multiplexing) genutzt werden. Einer Sensorvorrichtung in dem

Sensorsystem bzw. dem elektrischen Energiespeicher kann ein spezifisches OFDM-Band zugeteilt werden, wodurch ein Übersprechen (cross-talk) über mehrere Sensorvorrichtungen weiterer Zellen hinweg verhindert werden kann und somit die Kommunikation nicht stört.

Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Batterieelement für einen mehrzelligen elektrischen Energiespeicher, wobei das Batterieelement folgende Merkmale aufweist: eine Zelle des mehrzelligen elektrischen Energiespeichers, wobei die Zelle mittels einer ersten Leistungsversorgungsleitung mit einer weiteren Zelle oder einem ersten Batteriepol des elektrischen Energiespeichers verbindbar oder verbunden ist und mittels einer zweiten Leistungsversorgungsleitung mit einer weiteren Zelle oder einem zweiten Batteriepol des elektrischen Energiespeichers verbindbar oder verbunden ist; und eine vorstehend genannte Sensorvorrichtung, wobei die Sensorvorrichtung zwischen die erste Leistungsversorgungsleitung und die zweite

Leistungsversorgungsleitung der Zelle schaltbar oder geschaltet ist.

In Verbindung mit dem Batterieelement kann eine vorstehend genannte

Sensorvorrichtung vorteilhaft eingesetzt bzw. verwendet werden. Eine Mehrzahl solcher Batterieelemente kann einen elektrischen Energiespeicher mit einem Sensorsystem bilden. Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Sensorsystem für einen mehrzelligen elektrischen Energiespeicher, wobei das Sensorsystem folgende Merkmale aufweist: zumindest zwei vorstehend genannte Sensorvorrichtungen; und ein Steuergerät mit einer Empfangseinrichtung zum Empfangen eines

Kommunikationssignals von zumindest einer der Sensorvorrichtungen und mit einer Sendeeinrichtung zum Senden eines Kommunikationssignals an zumindest eine der Sensorvorrichtungen, wobei das Steuergerät zwischen einen ersten Batteriepol und einen zweiten Batteriepol des mehrzelligen elektrischen

Energiespeichers schaltbar oder geschaltet ist.

In Verbindung mit dem Sensorsystem kann eine vorstehend genannte

Sensorvorrichtung vorteilhaft eingesetzt bzw. verwendet werden. Dabei kann ein Kommunikationssignalweg von der Sendeeinrichtung des Steuergeräts über die zumindest zwei Sensorvorrichtungen zu der Empfangseinrichtung des

Steuergeräts ausbildbar oder ausgebildet sein. Die Empfangseinrichtung und die Sendeeinrichtung des Steuergeräts können funktional der Empfangseinrichtung und der Sendeeinrichtung der Sensorvorrichtungen entsprechen. Das

Steuergerät kann ausgebildet sein, um von den Sensorvorrichtungen

empfangene Kommunikationssignale bzw. Kommunikationsdaten zu speichern, zu verarbeiten und/oder über eine Schnittstelle aus dem elektrischen

Energiespeicher auszugeben. Die zumindest zwei Sensorvorrichtungen können in Reihe geschaltet und/oder parallel geschaltet sein. Wenn eine Mehrzahl von Sensorvorrichtungen vorgesehen ist, können zumindest zwei

Sensorvorrichtungen in Reihe geschaltet sein und/oder können zumindest zwei Sensorvorrichtungen parallel geschaltet sein.

Ferner kann zumindest eine Schalteinrichtung mit einer der Schalteinrichtung zugeordneten Kapazität zur Kommunikationssignalübertragung bei geöffneter Schalteinrichtung vorgesehen sein. Dabei kann die Schalteinrichtung mit der Kapazität zwischen eine erste der Sensorvorrichtungen in einer ersten Zelle und eine zweite der Sensorvorrichtungen in einer zweiten Zelle schaltbar oder geschaltet sein. Bei den Kapazitäten kann es sich beispielsweise um

Kondensatoren, gezielte oder parasitäre Kapazitäten der Schalteinrichtungen handeln. Jeweils eine Kapazität kann mit einer Schalteinrichtung parallel geschaltet sein oder eine inhärente parasitäre Kapazität der Schalteinrichtung aufweisen. Somit kann auch bei geöffneter zugeordneter Schalteinrichtung eine Weiterleitung eines Kommunikationssignals ermöglicht werden.

Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Kommunikation für eine Sensorvorrichtung für eine Zelle eines mehrzelligen elektrischen

Energiespeichers, wobei die Sensorvorrichtung als ein Teil eines Sensorsystems mit zumindest einer weiteren Sensorvorrichtung und einem Steuergerät anordenbar ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Empfangen eines Kommunikationssignals von dem Steuergerät oder einer weiteren Sensorvorrichtung über eine erste Leistungsversorgungsleitung der Zelle mittels einer Empfangseinrichtung;

Zwischenspeichern von durch das Kommunikationssignal repräsentierten Kommunikationsdaten mittels einer Speichereinrichtung;

Erfassen von Sensordaten hinsichtlich der Zelle des elektrischen

Energiespeichers mittels einer Erfassungseinrichtung;

Verändern der Kommunikationsdaten in der Speichereinrichtung abhängig von den Sensordaten mittels einer Steuereinrichtung; und Senden eines Kommunikationssignals, das die Kommunikationsdaten der

Speichereinrichtung repräsentiert, an das Steuergerät oder eine weitere

Sensorvorrichtung über eine zweite Leistungsversorgungsleitung der Zelle mittels einer Sendeeinrichtung. In Verbindung mit dem Verfahren zur Kommunikation kann eine vorstehend genannte Sensorvorrichtung vorteilhaft eingesetzt bzw. verwendet werden. Auch kann in Verbindung mit dem Verfahren zur Kommunikation ein vorstehend genanntes Batterieelement bzw. ein vorstehend genanntes Sensorsystem vorteilhaft eingesetzt bzw. verwendet werden. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem

Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung des oben genannten Verfahrens verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Energiespeichers mit einem Sensorsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines elektrischen Energiespeichers mit einem Sensorsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem

Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren

dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche

Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrischen Energiespeichers mit einem Sensorsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt sind der elektrische Energiespeicher 100 bzw. eine Batterie mit beispielhaft drei Zellen 102 bzw. Batteriezellen, die jeweils einen symbolisch und schematisch dargestellten Scheinwiderstand Z bzw. einen Betrag einer komplexen Impedanz aufweisen, einem ersten Batteriepol 104 und einem zweiten Batteriepol 106, und das Sensorsystem 1 10 mit einem Steuergerät 120, das eine Empfangseinrichtung 122 bzw. einen Empfänger und eine

Sendeeinrichtung 128 bzw. einen Sender aufweist, und mit beispielhaft drei Sensorvorrichtungen 130 bzw. Batteriesensoren, die jeweils eine Empfangseinrichtung 132, eine Speichereinrichtung 134 bzw. ein Schieberegister (n-bit-Schieberegister), eine Steuereinrichtung 136 bzw. einen Controller und eine Sendeeinrichtung 138 aufweisen. Auch ist beispielhaft und

darstellungsbedingt ein Batterieelement 140 dargestellt. Ferner ist in Fig. 1 ein Datenfluss bzw. eine Datenflussrichtung mittels Richtungspfeilen symbolisch dargestellt. Zudem sind in Fig. 1 Leistungsversorgungsleitungen gezeigt, mittels derer die Zellen 102 miteinander bzw. mit den Batteriepolen 104 und 106 elektrisch verbunden sind. Der elektrische Energiespeicher 100 weist gemäß dem in Fig. 1 dargestellten

Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die drei Zellen 102 bzw.

Batteriezellen, den ersten Batteriepol 104 und den zweiten Batteriepol 106 auf. Der erste Batteriepol 104 ist mittels einer ersten der

Leistungsversorgungsleitungen mit einer in Fig. 1 rechts eingezeichneten, ersten der Zellen 102 elektrisch verbunden. Die erste der Zellen 102 ist mittels einer zweiten der Leistungsversorgungsleitungen mit einer in Fig. 1 in der Mitte eingezeichneten, zweiten der Zellen 102 elektrisch verbunden. Die zweite der Zellen 102 ist mittels einer dritten der Leistungsversorgungsleitungen mit einer in Fig. 1 links eingezeichneten, dritten der Zellen 102 elektrisch verbunden. Die dritte der Zellen 102 ist mittels einer vierten der Leistungsversorgungsleitungen mit dem zweiten Batteriepol 106 elektrisch verbunden. Somit sind die Zellen 102 mittels der Leistungsversorgungsleitungen zwischen den ersten Batteriepol 104 und den zweiten Batteriepol 106 in Reihe geschaltet. Das Sensorsystem 1 10 weist gemäß dem in Fig. 1 dargestellten

Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Steuergerät 120 und die drei Sensorvorrichtungen 130 auf. Dabei ist eine einzelne Sensorvorrichtung 130 jeweils einer einzelnen Zelle 102 des elektrischen Energiespeichers 100 zugeordnet. Auch wenn es in Fig. 1 nicht dargestellt ist, können in der Praxis bzw. gemäß anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung alternativ oder zusätzlich einer einzelnen Zelle 102 des elektrischen Energiespeichers 100 auch mehrere Sensorvorrichtungen 130 zugeordnet sein und/oder eine einzelne Sensorvorrichtung 130 auch mehreren Zellen 102 des elektrischen

Energiespeichers 100 zugeordnet sein. Das Steuergerät 120 ist elektrisch zwischen den ersten Batteriepol 104 und den zweiten Batteriepol 106 des elektrischen Energiespeichers 100 geschaltet.

Genauer gesagt ist das Steuergerät 120 elektrisch zwischen die erste der Leistungsversorgungsleitungen und die vierte der Leistungsversorgungsleitungen geschaltet. Hierbei ist die Empfangseinrichtung 122 des Steuergeräts 120 mit der vierten der Leistungsversorgungsleitungen elektrisch verbunden und ist die Sendeeinrichtung 128 des Steuergeräts 120 mit der ersten der

Leistungsversorgungsleitungen elektrisch verbunden. Dabei ist beispielsweise ein Anschluss der Empfangseinrichtung 122 mittels einer elektrischen Leitung oder dergleichen mit der vierten der Leistungsversorgungsleitungen verbunden und ist ein Anschluss der Sendeeinrichtung 128 mittels einer weiteren

elektrischen Leitung oder dergleichen mit der ersten der

Leistungsversorgungsleitungen verbunden. Auch wenn es in Fig. 1 nicht gezeigt ist, kann das Steuergerät 120 geeignete Einrichtungen zum Speichern und Verarbeiten von Daten aufweisen, wobei solche Einrichtungen elektrisch zwischen die Empfangseinrichtung 122 und die Sendeeinrichtung 128 geschaltet sein können. Insbesondere kann das Steuergerät 120 auch eine

Speichereinrichtung ähnlich den Speichereinrichtungen 134 der

Sensorvorrichtungen 130 aufweisen.

Jede der Sensorvorrichtungen 130 weist eine Empfangseinrichtung 132, eine Speichereinrichtung 134, eine Steuereinrichtung 136 und eine Sendeeinrichtung 138 auf. Hierbei ist die Speichereinrichtung 134 elektrisch zwischen die

Empfangseinrichtung 132 und die Sendeeinrichtung 138 geschaltet. Die

Steuereinrichtung 136 ist mit der Speichereinrichtung 134 elektrisch verbunden.

Auch wenn es in Fig. 1 nicht gezeigt ist, kann jede der Sensorvorrichtungen 130 auch eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Sensordaten hinsichtlich der jeweiligen Zelle 102 des elektrischen Energiespeichers 100 aufweisen. Die Erfassungseinrichtung ist beispielsweise mit der Steuereinrichtung 136 verbunden.

Eine erste der Sensorvorrichtungen 130 ist der ersten der Zellen 102 zugeordnet. Die erste der Sensorvorrichtungen 130 ist elektrisch zwischen die erste der Leistungsversorgungsleitungen und die zweite der

Leistungsversorgungsleitungen geschaltet. Hierbei ist die Empfangseinrichtung

132 mit der ersten der Leistungsversorgungsleitungen elektrisch verbunden und ist die Sendeeinrichtung 138 mit der zweiten der Leistungsversorgungsleitungen elektrisch verbunden. Dabei ist beispielsweise ein Anschluss der

Empfangseinrichtung 132 mittels einer elektrischen Leitung oder dergleichen mit der ersten der Leistungsversorgungsleitungen verbunden und ist ein Anschluss der Sendeeinrichtung 138 mittels einer weiteren elektrischen Leitung oder dergleichen mit der zweiten der Leistungsversorgungsleitungen verbunden.

Dabei ist ein Verbindungspunkt bzw. Abgriffspunkt, an dem das Steuergerät 120 bzw. dessen Sendeeinrichtung 128 mit der ersten der

Leistungsversorgungsleitungen elektrisch verbunden ist, zwischen dem ersten Batteriepol 104 und einem Verbindungspunkt bzw. Abgriffspunkt angeordnet, an dem die erste der Sensorvorrichtungen 130 bzw. deren Empfangseinrichtung 132 mit der ersten der Leistungsversorgungsleitungen elektrisch verbunden ist.

Eine zweite der Sensorvorrichtungen 130 ist der zweiten der Zellen 102 zugeordnet. Die zweite der Sensorvorrichtungen 130 ist elektrisch zwischen die zweite der Leistungsversorgungsleitungen und die dritte der

Leistungsversorgungsleitungen geschaltet. Hierbei ist die Empfangseinrichtung 132 mit der zweiten der Leistungsversorgungsleitungen elektrisch verbunden und ist die Sendeeinrichtung 138 mit der dritten der Leistungsversorgungsleitungen elektrisch verbunden. Dabei ist beispielsweise ein Anschluss der

Empfangseinrichtung 132 mittels einer elektrischen Leitung oder dergleichen mit der zweiten der Leistungsversorgungsleitungen verbunden und ist ein Anschluss der Sendeeinrichtung 138 mittels einer weiteren elektrischen Leitung oder dergleichen mit der dritten der Leistungsversorgungsleitungen verbunden.

Eine dritte der Sensorvorrichtungen 130 ist der dritten der Zellen 102 zugeordnet. Die dritte der Sensorvorrichtungen 130 ist elektrisch zwischen die dritte der Leistungsversorgungsleitungen und die vierte der Leistungsversorgungsleitungen geschaltet. Hierbei ist die Empfangseinrichtung 132 mit der dritten der

Leistungsversorgungsleitungen elektrisch verbunden und ist die

Sendeeinrichtung 138 mit der vierten der Leistungsversorgungsleitungen elektrisch verbunden. Dabei ist beispielsweise ein Anschluss der

Empfangseinrichtung 132 mittels einer elektrischen Leitung oder dergleichen mit der dritten der Leistungsversorgungsleitungen verbunden und ist ein Anschluss der Sendeeinrichtung 138 mittels einer weiteren elektrischen Leitung oder dergleichen mit der vierten der Leistungsversorgungsleitungen verbunden. Dabei ist ein Verbindungspunkt bzw. Abgriffspunkt, an dem das Steuergerät 120 bzw. dessen Empfangseinrichtung 122 mit der vierten der

Leistungsversorgungsleitungen elektrisch verbunden ist, zwischen dem zweiten Batteriepol 106 und einem Verbindungspunkt bzw. Abgriffspunkt angeordnet, an dem die dritte der Sensorvorrichtungen 130 bzw. deren Sendeeinrichtung 138 mit der vierten der Leistungsversorgungsleitungen elektrisch verbunden ist.

Das Batterieelement 140 weist eine der Zellen 102 und eine der

Sensorvorrichtungen 130 auf. In Fig. 1 ist lediglich ein Batterieelement 140 von drei gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel vorhandenen Batterieelementen eingezeichnet. Das in Fig. 1 explizit gezeigte Batterieelement 140 weist die zweite der Zellen 102 und die zweite der Sensorvorrichtungen 130 auf. Das Batterieelement 140 kann ein Gehäuse aufweisen, in dem die Zelle 102 und die Sensorvorrichtungen 130 dieses Batterieelements 140 angeordnet sind. Die erste der Zellen 102 und die erste der Sensorvorrichtungen 130 bilden ebenfalls ein Batterieelement 140 und die dritte der Zellen 102 und die dritte der

Sensorvorrichtungen 130 bilden ebenfalls ein Batterieelement 140. Somit kann die Gesamtheit des elektrischen Energiespeichers 100 sowie des Sensorsystems 1 10 das Steuergerät und die Batterieelemente 140 aufweisen.

In Betrieb des Sensorsystems 1 10 kann gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein ringähnlicher Datenfluss erfolgen. Hierbei wird ein Kommunikationssignal mittels der Sendeeinrichtung 128 des Steuergeräts 120 über die erste der Leistungsversorgungsleitungen an die Empfangseinrichtung 132 der ersten der Sensorvorrichtungen 130

übermittelt. Basierend auf dem Kommunikationssignal und/oder einer

verarbeiteten Version desselben wird mittels der Sendeeinrichtung 138 der ersten der Sensorvorrichtungen 130 über die zweite der

Leistungsversorgungsleitungen ein Kommunikationssignal an die

Empfangseinrichtung 132 der zweiten der Sensorvorrichtungen 130 übermittelt.

Basierend auf dem Kommunikationssignal und/oder einer verarbeiteten Version desselben wird mittels der Sendeeinrichtung 138 der zweiten der

Sensorvorrichtungen 130 über die dritte der Leistungsversorgungsleitungen ein Kommunikationssignal an die Empfangseinrichtung 132 der dritten der

Sensorvorrichtungen 130 übermittelt. Basierend auf dem Kommunikationssignal und/oder einer verarbeiteten Version desselben wird mittels der Sendeeinrichtung 138 der dritten der Sensorvorrichtungen 130 über die vierte der Leistungsversorgungsleitungen ein Kommunikationssignal an die

Empfangseinrichtung 122 des Steuergeräts 120 übermittelt. Anders ausgedrückt zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung eines

Datenflusses und Aufbaus innerhalb eines elektrischen Energiespeichers 100 bzw. einer Batterie mit drei Zellen 102 bzw. Batteriezellen sowie und eines Aufbaus der Sensorvorrichtungen 130 mit ihren Empfangseinrichtungen 132 und Sendeeinrichtungen 138. Ein schematischer Aufbau eines typischen elektrischen Energiespeichers 100 bzw. einer typischen Batterie in Kombination mit der hier offenbarten Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Beispielhaft sind hier drei

Batteriezellen 102 in Reihenschaltung innerhalb des elektrischen

Energiespeichers 100 dargestellt, es können in der Praxis aber auch einhundert oder mehr Zellen 102 sein. Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist jeder Zelle 102 ist eine Sensorvorrichtung 130 bzw. ein Batteriesensor zugeordnet. Eine solche Sensorvorrichtung 130 kann sich wie dargestellt an, aber auch innerhalb der zugeordneten Zelle 102 befinden. Eine solche

Sensorvorrichtung 130 ist elektrisch zwischen den Pluspol und den Minuspol der zugeordneten Zelle 102 geschaltet.

In Betrieb kommunizieren schrittweise jeweils benachbarte Sensorvorrichtungen 130 oder das Steuergerät 120 und eine Sensorvorrichtung 130 miteinander. Dabei kann eine Kommunikation in eine Richtung verlaufen, wie beispielsweise die dargestellte Datenflussrichtung. Das heißt, dass ein Datum, beispielsweise ein einziges Bit, von dem Steuergerät 120 zu der ersten Sensorvorrichtung 130 übermittelt wird, diese das Bit dann an die zweite Sensorvorrichtung 130 übermittelt und diese wiederum das Bit an die dritte Sensorvorrichtung 130 übermittelt, welche das Bit dann wieder an das Steuergerät 120 sendet. Es entsteht also gewissermaßen eine Eimerkette, bei der Bits reihum vom

Steuergerät 120 durch die Sensorvorrichtungen 130 und zurück zum Steuergerät

120 gesandt werden und dabei die Speichereinrichtungen 134 bzw.

Schieberegister in den Sensorvorrichtungen 130 und dem Steuergerät 120 durchlaufen. Dabei können mehrere aufeinanderfolgende Bits ein Datenwort darstellen, welches z. B. eine Sensoradresse und/oder einen Befehl und/oder ein Datenpaket mit Kommunikationsdaten umfasst. In jeder der Sensorvorrichtungen

130 können mittels der Steuereinrichtung 136 Bits geändert und/oder hinzugefügt werden, bevor das Datenwort weiter übermittelt wird. So kann eine logisch bidirektionale Kommunikationsverbindung unter den Sensorvorrichtungen 130 und dem Steuergerät 120 aufgebaut werden. Die Kommunikation kann auch in wechselnden Richtungen erfolgen.

Für die Kommunikation zwischen dem Steuergerät 120 und den

Sensorvorrichtungen 130 können unterschiedliche geeignete

Kommunikationsverfahren und Kommunikationsprotokolle eingesetzt werden. Beispielsweise können die Sensorvorrichtungen 130 mit eindeutigen Adressen versehen sein und das Steuergerät 120 kann ausgebildet sein, um einen oder mehrerer der Sensorvorrichtungen 130 mittels der eindeutigen Adressen zu adressieren. Ansprechend auf eine Adressierung durch das Steuergerät 120 kann die adressierte Sensorvorrichtung 130 oder können die adressierten Sensorvorrichtungen 130 ausgebildet sein, um Kommunikationsdaten an das Steuergerät 120 auszusenden. Auch können die Sensorvorrichtungen 130 ausgebildet sein, um ohne eine Adressierung durch das Steuergerät 120 Kommunikationsdaten an das Steuergerät 120 auszusenden. Beispielsweise kann eine Sensorvorrichtung 130 ausgebildet sein, um abhängig von durch die Sensorvorrichtung 130 erfassten Sensordaten, beispielsweise abhängig von einem Verlauf oder einem Wert erfasster Sensordaten, Kommunikationsdaten an das Steuergerät 120 auszusenden. Beispielsweise kann eine Sensorvorrichtung 130 ausgebildet sein, um unter Ignorierung anderer gespeicherter oder empfangener Kommunikationsdaten jederzeit eine Notfallmeldung an das Steuergerät 120 auszusenden.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrischen Energiespeichers mit einem Sensorsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem elektrischen Energiespeicher bzw. dem Sensorsystem kann es sich um den elektrischen Energiespeicher bzw. das Sensorsystem aus Fig. 1 handeln, mit dem Unterschied, dass verglichen mit Fig. 1 der elektrische

Energiespeicher und das Sensorsystem in Fig. 2 vereinfacht bzw. mit weniger gezeigten Elementen, insbesondere ohne die Sensorvorrichtungen, und auf andere Weise verschaltet dargestellt sind. Gezeigt sind beispielhaft neun Zellen 102, der erste Batteriepol 104, der zweite Batteriepol 106, das Steuergerät 120, beispielhaft vier Schalter 250 bzw. Leistungsschalter bzw. Schalteinrichtungen und beispielhaft vier den Schaltern 250 zugeordnete Kapazitäten 255. Auch wenn es in Fig. 2 nicht gezeigt ist, so ist jeder der Zellen 102 eine jeweilige Sensorvorrichtung zugeordnet. Somit kann jede der Zellen mit einer

zugeordneten Sensorvorrichtung ein Batterieelement darstellen, wie in Fig. 1 beschrieben. Eine solche Sensorvorrichtung kann, wie in Fig. 1 dargestellt, an der jeweiligen Zelle 102 oder auch innerhalb der jeweiligen Zelle 102 angeordnet sein. Die Schalter 250 und Kapazitäten 255 können hierbei optional sein und bei anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weggelassen oder anders angeordnet sein. Die Zellen 102 sind elektrisch zwischen den ersten Batteriepol 104 und den zweiten Batteriepol 106 geschaltet.

Bei den Kapazitäten 255 handelt es sich beispielsweise um Kondensatoren, gezielte oder parasitäre Kapazitäten der Schalter 250. Jeweils eine Kapazität 255 ist mit einem Schalter 250 parallel geschaltet oder es handelt sich dabei um eine inhärente parasitäre Kapazität des Schalters 250. Eine solche Kapazität 255 ist ausgebildet, um auch bei geöffnetem zugeordnetem Schalter 250 eine

Weiterleitung eines Kommunikationssignals zu ermöglichen. Somit ist ein solcher Schalter 250 mit einer solchen zugeordneten Kapazität 255 ausgebildet, um eine Leistungsversorgung für elektrochemische Prozesse zumindest einer Zelle 102 zu unterbrechen, aber ein Kommunikationssignal für diese zumindest eine Zelle 102 durchzulassen.

Hinsichtlich der Verschaltung der Zellen 102, und der zugeordneten

Sensorvorrichtungen, ist in Fig. 2 eine beispielhafte Variante einer Verschaltung mit einer Kombination aus Reihenschaltungen und Parallelschaltungen gezeigt. Ausgehend von dem ersten Batteriepol 104 ist ein Abgriffspunkt, an dem das

Steuergerät 120 mit der an dem ersten Batteriepol 104 angeschlossenen Leistungsversorgungsleitung elektrisch verbunden ist, zwischen dem ersten Batteriepol 104 und einem Verzeigungspunkt angeordnet. An dem

Verzeigungspunkt verzweigt sich die Verschaltung in eine erste Parallelschaltung aus beispielhaft zwei parallel geschalteten Zweigen. Ein erster Zweig weist beispielhaft drei der Zellen 102 in Reihenschaltung zwischen einem ersten und einem zweiten der Schalter 250 auf. Ein zweiter Zweig weist einen dritten der Schalter 250 auf. Die erste Parallelschaltung ist zwischen den Verzeigungspunkt und einen Vereinigungspunkt geschaltet. An dem Vereinigungspunkt vereinigen sich die Zweige der ersten Parallelschaltung wieder. Zwischen den

Vereinigungspunkt und einen Abgriffspunkt, an dem das Steuergerät 120 mit der an dem zweiten Batteriepol 106 angeschlossenen Leistungsversorgungsleitung elektrisch verbunden ist, sind eine Kombination aus einer Reihenschaltung und einer Parallelschaltung von Zellen 102 sowie ein vierter der Schalter 250 geschaltet. Dabei ist die Kombination aus Reihenschaltung und Parallelschaltung von Zellen 102 zwischen dem Vereinigungspunkt und dem vierten der Schalter

250 geschaltet. Hierbei ist eine zweite Parallelschaltung aus vier der Zellen 102 mit zwei weiteren Zellen 102 in Reihe geschaltet. Der Abgriffspunkt, an dem das Steuergerät 120 mit der an dem zweiten Batteriepol 106 angeschlossenen Leistungsversorgungsleitung elektrisch verbunden ist, ist zwischen dem vierten der Schalter 250 und dem zweiten Batteriepol 106 angeordnet.

Anders ausgedrückt zeigt Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren möglichen Topologie innerhalb des elektrischen Energiespeichers, und somit auch innerhalb des Sensorsystems. In Fig. 2 sind implizit exemplarisch verschiedene denkbare Topologien abgebildet. Eine mögliche Topologie kann eine Serienschaltung von Zellen 102 und zugeordneten Sensorvorrichtungen, eine Parallelschaltung von Zellen 102 und zugeordneten Sensorvorrichtungen, eine Kombination aus Serienschaltung und Parallelschaltung von Zellen 102 und zugeordneten Sensorvorrichtungen, optionale Schalter 250 zur Abkoppelung von Teilbereichen von Zellen 102 und zugeordneten Sensorvorrichtungen, etc.

aufweisen. Es kann eine beliebige Kombination aus Reihenschaltung und Parallelschaltung von Zellen 102 und zugeordneten Sensorvorrichtungen vorgesehen sein. Auch sind Schalter 250 denkbar, welche einzelne Zellen 102 oder Zellmodule, d. h. Untereinheiten des elektrischen Energiespeichers mit mehr als einer Zelle 102, von einem Hauptstrang der Zellen 102 abtrennen und gegebenenfalls überbrücken.

Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zur Kommunikation für eine Sensorvorrichtung für eine Zelle eines mehrzelligen elektrischen

Energiespeichers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Dabei ist die Sensorvorrichtung als ein Teil eines Sensorsystems mit zumindest einer weiteren Sensorvorrichtung und einem Steuergerät anordenbar.

Das Verfahren 300 weist einen Schritt des Empfangens 310 eines

Kommunikationssignals von dem Steuergerät oder einer weiteren

Sensorvorrichtung über eine erste Leistungsversorgungsleitung der Zelle einer Empfangseinrichtung auf. Bei der Empfangseinrichtung kann es sich um eine Empfangseinrichtung einer Sensorvorrichtung aus Fig. 1 handeln. Das Verfahren 300 weist auch einen Schritt des Zwischenspeicherns 320 von durch das Kommunikationssignal repräsentierten Kommunikationsdaten mittels einer Speichereinrichtung auf. Bei der Speichereinrichtung kann es sich um eine

Speichereinrichtung einer Sensorvorrichtung aus Fig. 1 handeln. Ferner weist das Verfahren 300 einen Schritt des Erfassens 330 von Sensordaten hinsichtlich der Zelle des elektrischen Energiespeichers mittels einer Erfassungseinrichtung auf. Insbesondere die Schritte des Zwischenspeicherns 320 und des Erfassens 330 können in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Bei der

Erfassungseinrichtung kann es sich um eine Erfassungseinrichtung einer Sensorvorrichtung aus Fig. 1 handeln. Zudem weist das Verfahren 300 einen Schritt des Veranderns 340 der Kommunikationsdaten in der Speichereinrichtung abhängig von den Sensordaten mittels einer Steuereinrichtung auf. Bei der Steuereinrichtung kann es sich um eine Steuereinrichtung einer

Sensorvorrichtung aus Fig. 1 handeln. Das Verfahren 300 weist auch einen Schritt des Sendens 350 eines Kommunikationssignals, das die

Kommunikationsdaten der Speichereinrichtung repräsentiert, an das Steuergerät oder eine weitere Sensorvorrichtung über eine zweite

Leistungsversorgungsleitung der Zelle mittels einer Sendeeinrichtung auf. Bei der

Sendeeinrichtung kann es sich um eine Sendeeinrichtung einer

Sensorvorrichtung aus Fig. 1 handeln. Das Verfahren 300 kann in Verbindung mit zumindest einer Sensorvorrichtung aus Fig. 1 bzw. dem elektrischen

Energiespeicher aus den Fig. 1 bzw. dem Sensorsystem aus den Figuren 1 bzw. 2 vorteilhaft ausgeführt werden.

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 weitere

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen insbesondere auch ein

Kommunikationsverfahren für Sensorvorrichtungen 130 bzw. Sensoren in einem elektrischen Energiespeicher 100 bzw. Batteriepack, und insbesondere zwischen Sensorvorrichtungen 130 und zumindest einem Steuergerät 120 innerhalb eines elektrischen Energiespeichers 100, z. B. einer Lithium-Ionen-Batterie für ein Elektrofahrzeug. Einsatzmöglichkeiten sind beispielsweise leistungsstarke Zellen und Batterien, insbesondere auch Lithium-Ionen-Zellen und -Batterien.

Insbesondere betreffen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine besondere Ausprägung einer Powerline-Kommunikation, welche Vorteile bei einer häufigen Topologie mit allen oder vielen in Reihe geschalteten Zellen 102 bietet. Insbesondere kann gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine universelle Kommunikationsschnittstelle geschaffen werden, die Sende- und Empfangseinrichtungen für Sensorvorrichtungen 130 und

Steuergerät 120 aufweist. Eine solche Kommunikationsschnittstelle kann eine Kommunikation und Verkabelung von seriell und/oder parallel verschalteten Sensorvorrichtungen 130 erleichtern. Beispielsweise kann hier eine CAN- ähnliche (CAN, Controller Area Network) Arbitrierung, z. B. mit

rezessiv/dominanter Ausprägung, zwischen parallel geschalteten

Sensorvorrichtungen 130 eingesetzt werden, wobei eindeutige und mit einer Gewichtung versehene Adressen - beispielsweise aus den Seriennummern der Sensorvorrichtungen 130 bzw. Zellen 102 automatisch abgeleitet - eine automatische Kollisionsvermeidung ermöglichen. Sensorvorrichtungen 130 in einer Parallelschaltung können hierbei ihre Daten beispielsweise nacheinander oder wechselweise in den Ring-Datenstrom einspeisen.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.