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Title:
BATTERY BLOCKING ELECTRONICS FOR RELEASING AND BLOCKING A BATTERY AND METHOD FOR SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/148673
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a battery blocking electronics (1) for a battery unit (4) with a battery management system (3), wherein the battery blocking electronics (1) comprises a) an electronic first interface (1a) to a battery management system (3), b) an electronic second interface (1b) to a communications unit (2), and c) a processor unit (1c) which is connected to the first (1a) and second interface (1b), and performs the following, when a release signal is detected via the second interface (1b): reading a battery charging status value (7) from the battery management system (3); storing an upper threshold value (8) in the battery management system (3); storing a lower threshold value (9) in the battery management system (3); and, from the battery charging status value (7), determining the upper threshold value (8) which is greater than the battery charging status value (7) by a predetermined upper value, and determining the lower threshold value (9) which is lower than the battery charging status value (7) by a predetermined lower value.

Inventors:
KIRCHHOFF HANNES (SG)
AHMED SYED ISHTIAQUE (SG)
Application Number:
PCT/IB2023/050961
Publication Date:
August 10, 2023
Filing Date:
February 03, 2023
Export Citation:
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Assignee:
ME SOLSHARE INT PTE LTD (SG)
International Classes:
B60R25/045
Domestic Patent References:
WO2004074042A22004-09-02
WO2004074042A22004-09-02
WO1996041734A11996-12-27
Foreign References:
CN104417491A2015-03-18
DE102012212269A12014-01-16
DE102012212269A12014-01-16
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Claims:
Ansprüche

1. Batteriesperrelektronik (1) für eine Batterieeinheit (4) mit einem Batteriemanagementsystem (3), wobei die Batteriesperrelektronik (1) Folgendes aufweist: a) eine elektronische erste Schnittstelle (1a) zu einer ersten Datenverbindung mit dem Batteriemanagementsystem (3) und eine elektronische zweite Schnittstelle (1b) zu einer zweiten Datenverbindung mit einer Kommunikationseinrichtung (2); b) eine Prozessoreinheit (1c), die ausgebildet ist, über die elektronische zweite Schnittstelle (1b) von der Kommunikationseinrichtung (2) ein Freigabesignal zu empfangen; c) wobei die Prozessoreinheit (1c) ausgebildet Ist, über die elektronische erste Schnittstelle (1a) mit dem Batteriemanagementsystem (3) zu kommunizieren und dabei auf das Freigabesignal hin Folgendes auszuführen:

- einen Batterieladezustandswert (7) vom Batteriemanagementsystem (3) auszulesen,

- einen oberen Schwellwert (8) im Batteriemanagementsystem (3) abzuspeichem, und/oder

- einen unteren Schwellwert (9) im Batteriemanagementsystem (3) abzuspeichem; und d) wobei die Prozessoreinheit (1c) ausgebildet ist, aus dem Batterieladezustandswert (7) Folgendes zu bestimmen:

- den oberen Schwellwert (8), der durch eine vorbestimmte erste Berechnungsmethode um einen vorbestimmten oberen Wert größer als der oder gleich dem Batterieladezustandswert (7) bestimmt wird; und/oder

- den unteren Schwellwert (9), der durch eine vorbestimmte zweite Berechnungsmethode um einen vorbestimmten unteren Wert kleiner als der oder gleich dem Batterieladezustandswert (7) bestimmt wird,

- wobei der obere Schwellwert (8) und/oder der untere Schwellwert (9) dem Batterieladezustandswert (7) abstandswertmäßig nachgeführt werden.

2. Die Batteriesperrelektronik (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die elektronische zweite Schnittstelle (1b) eine Funkschnittstelle zu einem Smartphone als der Kommunikationseinrichtung (2), eine Mobilfunkschnittstelle zu einer Intemetverbindung, oder eine Bluetooth-Schnittstelle zu einem Mobiltelefon oder einem Bluetooth-Hub ist, der mit dem Interet verbunden Ist. 3. Die Batteriesperrelektronik (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, einen Server umfassend, der über eine Internet- oder andere Datenverbindung mit der Kommunikationseinrichtung (2) kommuniziert und das Freigabesignal über die elektronische zweite Schnittstelle (1b) an die Prozessoreinheit (1c) sendet

4. Die Batteriesperrelektronik (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei die Prozessoreinheit (1c) auf das Freigabesignal hin einen Freigabezeitraum bestimmt und die Schritte des Abspeichems des oberen Schwellwerts (8) und des unteren Schwellwerts (9) nur während des Freigabezeltraums erfolgen.

5. Die Batteriesperrelektronik (1) gemäß Anspruch 4, wobei die Prozessoreinheit (1c) bei der Bestimmung des Freigabezeitraums einen von der Kommunikationseinrichtung (2) übermittelten Code berücksichtigt; und/oder wobei der Freigabezeitraum eine vorbestimmte Zeitspanne ist; oder der Freigabezeitraum so lange läuft bis ein ausgelesener Batterieladezustandswert (7) von einem davor abgespeicherten Batterieladezustandswert (7) während des Freigabesignals mehr als um einen vorbestimmten Wert abweicht.

6. Die Batteriesperrelektronik (1) gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei durch die erste Berechnungsmethode der obere Schwellwert (8) so bestimmt wird, dass er um den vorbestimmten oberen Wert nur so lange über dem Batterieladezustandswert (7) Hegt, solange der obere Schwellwert (8) nicht über einem vorbestimmten ursprünglichen Maximalschwellwert liegt, der für die Batterie (4) gerade noch zulässig Ist; und/oder wobei durch die zweite Berechnungsmethode der untere Schwellwert (9) so bestimmt wird, dass er um den vorbestimmten unteren Wert nur so lange unter dem Batterieladezustandswert (7) liegt, solange der untere Schwellwert (8) nicht unter einem vorbestimmten ursprünglichen Minimalschwellwert liegt, der für die Batterie (4) gerade noch zulässig Ist.

7. Die Batteriesperrelektronik (1) gemäß Anspruch 6, wobei der ursprüngliche Maximalschwellwert und der ursprüngliche Minimalschwellwert bei einer ersten Verbindung der Batteriesperrelektronik (1) mit dem Batteriemanagementsystem (3) von der Prozessoreinheit (1c) ausgelesen und in der Batteriesperrelektronik abgespeichert werden.

8. Die Batteriesperrelektronik (1) gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei der Batterieladezustandswert (7) ein Batteriespannungswert ist; und/oder wobei der obere Schwellwert (8) so ausgelegt ist, dass er für das Batteriemanagementsystem (3) eine Batteriemaximalladespannung darstellt, ab der das Batteriemanagementsystem (3) eine Stromverbindung zwischen der Batterie (4) und einer Energie-Ladestation (6) trennt oder zumindest um 80% reduziert, um die Batterie (4) nicht zu überladen und zu schädigen; und/oder wobei der untere Schwellwert (9) so ausgelegt ist, dass er für das Batteriemanagementsystem (3) eine Batteriemindestspannung darstellt, unter der das Batteriemanagementsystem (3) eine Stromverbindung zwischen der Batterie (4) und einem Verbraucher (5) trennt oder zumindest um 80% reduziert, um die Batterie (4) nicht tiefzuentladen und zu schädigen.

9. Verfahren zum Freigeben und Sperren einer Batterieeinheit (4) mit Batteriemanagementsystem (3) durch eine Batteriesperrelektronik (1), die mit dem Batteriemanagementsystem (3) kommuniziert und von einer externen Kommunikationseinrichtung (2) angesteuert wird, wobei folgende Schritte durch die Batteriesperrelektronik (1) automatisch repetitiv ausgeführt werden: a) Empfangen von Daten von der Kommunikationseinrichtung (2), falls vorhanden b) bei Delektieren des Freigabesignals in den Daten: Aktivieren eines Freigabezeitraums; c) bei aktiviertem Freigabezeitraum: Automatisches Ausführen der Schritte (d) - (h), andernfalls, bei nicht aktiviertem Freigabezeitraum: Rücksprung zu Schritt (a); d) Auslesen eines Batterieladezustandswerts (7) aus dem Batteriemanagementsystem (3) und Abspeichem in der Batteriesperrelektronik (1); e) Bestimmen eines oberen Schwellwerts (8) gemäß einer ersten Berechnungsmethode in Anhängigkeit vom Batterieladezustandswert (7), wobei der obere Schwellwert (8) um einen vorbestimmten oberen Wert größer oder gleich dem Batterieladezustandswert (7) bestimmt und dem Batterieladezustandswert (7) abstandswertmäßig angepasst wird, und/oder

Bestimmen eines unteren Schwellwerts (9) gemäß einer zweiten Berechnungsmethode In Anhängigkeit vom Batterieladezustandswert (7), wobei der untere Schwellwert (9) um einen vorbestimmten unteren Wert kleiner oder gleich dem Batterieladezustandswert (7) bestimmt und dem Batterieladezustandswert (7) abstandswertmäßig angepasst wird; f) Übermitteln des oberen Schwellwerts (8) und/oder des unteren Schwellwerts (9) an das Batteriemanagementsystem (3) zur dortigen Abspeicherung; g) Bestimmen, ob der Freigabezeitraum noch aktiv oder abgelaufen ist, und bei abgelaufenem Freigabezeitraum: Deaktivieren desselben; und h) Rücksprung zu Schritt (a).

10. Das Verfahren zum Freigeben und Sperren der Batterieeinheit (4) gemäß Anspruch 9, wobei das Bestimmen ob der Freigabezeitraum noch aktiv oder abgelaufen ist, so erfolgt, dass eine Zeituhr mit einer vorbestimmten Zeitspanne dabei abgefragt wird, ob er noch nicht oder schon abgelaufen ist, wobei bei nicht abgelaufener Zeituhr der Freigabezeitraum noch aktiv bleibt; und/oder wobei ein repetitives Aktivieren des Freigabezeitraums bis zu einer vorbestimmten maximalen Intervalllänge den Freigabezeitraum dauernd aktiviert hält; und/oder wobei das Bestimmen ob der Freigabezeitraum noch aktiv oder abgelaufen ist, so erfolgt, dass eine Detektion eines Sperrsignals von der Kommunikationseinrichtung (2) den Freigabezeitraum sofort oder nach einer vorbestimmten Zeit deaktiviert; und/oder wobei beim Empfangen des Sperrsignals von der Kommunikationseinrichtung (2) der obere Schwellwert (8) um einen vorbestimmten anderen oberen Wert größer oder gleich dem Batterieladezustandswert (7) gesetzt und zum Batteriemanagementsystem (3) übertragen wird und/oder der untere Schwellwert (9) um einen vorbestimmten anderen unteren Wert kleiner oder gleich dem Batterieladezustandswert (7) gesetzt und zum Batteriemanagementsystem (3) übertragen wird.

11. Das Verfahren zum Freigeben und Sperren der Batterieeinheit (4) gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei der Batterieladezustandswert (7) einer Batteriespannung entspricht; und/oder wobei der obere Schwellwert (8) einer für das Batteriemanagementsystem (3) maximal zulässigen Batteriespannung entspricht, über der das Batteriemanagementsystem (3) eine Stromverbindung zwischen der Batterieeinheit (4) und einer Energie-Ladestation (6) trennt oder zumindest um 80% reduziert, um die Batterie (4) nicht zu überladen und zu schädigen; und/oder wobei der untere Schwellwert (9) einer Batteriemindestspannung entspricht, unter der das Batteriemanagementsystem (3) eine Stromverbindung zwischen der Batterieeinheit (4) und einem Verbraucher (5) trennt oder zumindest um 80% reduziert, um die Batterieeinheit (4) nicht tiefzuentladen und zu schädigen.

Description:
Batteriesperrelektronik zum Freigeben und Sperren einer Batterie und Verfahren dazu.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriesperrelektronik zum Freigeben und Sperren einer Batterie und ein entsprechendes Verfahren dazu.

Bei Fahrzeugen und insbesondere bei kleinen Elektrofahrzeugen kann es sein, dass nicht das gesamte Fahrzeug, das mindestens eine Batterie aufweist, an einer Ladesäule angeschlossen zu sein braucht, sondern die Batterie herausgenommen und ausgetauscht werden kann. Dabei kann es sinnvoll sein, die Batterie mit einer Diebstahlsicherung auszustatten, so dass sie nicht einfach gestohlen und dann in einem anderen Fahrzeug eingesetzt werden kann. Bevorzugt wird unter der Batterie eine Batterieeinheit verstanden, die bevorzugt relativ leicht einbaubar, ausbaubar und austauschbar ist und die bevorzugt aus einer oder mehreren Batteriezellen bestehen kann. Dabei können in dem Fahrzeug auch mehrere Batterien eingebaut und bevorzugt parallel verschaltet sein.

W02004074042 A2 offenbart dazu beispielsweise ein Verfahren, bei dem die Batterie einen internen Starkstromschalter aufweist, der per Funk geschlossen oder geöffnet werden kann. Durch den Starkstromschalter kann die Batterie als eine Spannungsversorgung mit nur einem kleinen zulässigen Strom und einer Stromversorgung mit hohem zulässigem Strom geschaltet werden. So kann beispielsweise eine Spannungsversorgung einer Fahrzeugelektronik weiter betrieben werden, während ein Anlasser, der einen hohen Strombedarf hat, nicht genügend versorgt wird.

Ein ähnliches Verfahren offenbart das Dokument WO9641734 A1, bei dem die darin vorgesehene Batterie ebenso den Starkstromschalter zur Abschaltung eines Ihrer nach außen geführten Stromanschlusspole aufweist, wobei eine Empfangselektronik ein äußeres Signal empfangt und zu einer Ansteuerung des Starkstromschalters umsetzt und mit einer Timer-Elektronik hält.

DE 102012212269 A1 offenbart eine gesicherte Batterie, die ebenso den internen Starkstromschalter aufweist, dessen Ansteuerung mit einer Wegfahrsperre kommuniziert, wobei die Batterie Im Falle eines Sperrzustands einen Abgabestrom ebenso begrenzt oder sperrt.

Moderne und insbesondere Li-Ionen basierte Batterien weisen Intern oder als zwischengeschaltete Elemente zwischen der Batterie und einem Verbraucher oder einem Ladeanschluss ein entsprechendes Batteriemanagementsystem auf, das die Batterie von einem Lade- und/oder Stromentnahmepol abschalten kann. Dadurch kann sowohl einer fehlerhaften Überladung als auch einer fehlerhaften Tiefentladung der Batterie vorgebeugt werden, die jeweils die Batterie schädigen würde. Bevorzugt werden dabei jeweils alle Batteriezellen der Batterie einzeln übenwacht und/oder die gesamte Batterie über Ihre Batteriepole und deren Batteriegesamtspannung übenwacht, der Batteriestrom überwacht und die Temperatur an einem oder mehreren Punkten überwacht. Bevorzugt wird dabei einer der jeweiligen Batteriepole Minus oder Plus durch den Internen Starkstromschalter des Batteriemanagementsystems unterbrochen. Dabei kann der Starkstromschalter ein Relais oder einer oder ein Verbund von Halbleiterschaltem sein. Manche solcher Batterien weisen eine Schnittstelle zum Auslesen und Programmieren auf, über die Zustandsparameter der Batterie ausgelesen und/oder ein jeweiliges Batteriemanagementprogramm und jeweilige Minimal- und Maximalspannung für die jeweilige Batteriezelle und/oder eine Batteriegesamtspannung einprogrammiert werden können. Manche solcher Batterien können über Bluetooth Funktechnik und eine entsprechende Applikation auf einem Smartphone an- und abgeschaltet werden. Änderungen am Batteriemanagementsystem sind dabei ausgiebig zu testen, um eine Fehlfunktion, die fatale Folgen haben kann, zu vermeiden. Eine Validierung ist dabei oft sehr aufwendig und kostspielig.

Die bekannten Verfahren, wie oben angegeben, erforder Sonderbatterien, die entsprechend mit dem Starkstromschalter und einer dafür geeigneten Elektronik ausgestattet werden müssen. Somit erfordern Fahrzeuge mit Batterien, die einen anderen Formfaktor aufweisen, wiederum andere Sonderbatterien mit den entsprechenden speziellen Einbauten, die bei kleinen Stückzahlen kostspielig sind.

Aufgabe der Erfindung, um die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen, besteht daher In der Bereitstellung einer Batterie oder einer Komponente dazu, mit der die Batterie möglichst einfach, sicher und kostengünstig um eine Diebstahlsicherung erweitert werden kann.

Die vorstehende Aufgabe wird von einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und einem Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsfbrmen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Erfindungsgemäß wird eine Batteriesperrelektronik für eine Batterieeinheit, die mit einem Batteriemanagementsystem verbunden Ist, zur Verfügung gestellt, wobei die Batteriesperrelektronik Folgendes aufweist: a) Batteriesperrelektronik eine elektronische erste Schnittstelle zu einer ersten Datenverbindung mit dem Batteriemanagementsystem und eine elektronische zweite Schnittstelle zu einer zweiten Datenverbindung mit einer Kommunikationseinrichtung; b) eine Prozessoreinheit, die ausgebildet Ist, über die elektronische zweite Schnittstelle von der Kommunikationseinrichtung ein Freigabesignal zu empfangen; wobei die Prozessoreinheit ausgebildet ist, über die elektronische erste Schnittstelle mit dem Batteriemanagementsystem zu kommunizieren und dabei auf das Freigabesignal hin Folgendes auszuführen:

- einen Batterieladezustandswert aus dem Batteriemanagementsystem auszulesen,

- einen oberen Schwellwert im Batteriemanagementsystem abzuspeichem und/oder

- einen unteren Schwellwert im Batteriemanagementsystem abzuspeichem; und c) wobei die Prozessoreinheit ausgebildet ist, aus dem Batterieladezustandswert Folgendes zu bestimmen:

- den oberen Schwellwert, der durch eine vorbestimmte erste Berechnungsmethode um einen vorbestimmten oberen Wert größer als der oder gleich dem Batterieladezustandswert bestimmt wird, und/oder

- den unteren Schwellwert, der durch eine vorbestimmte zweite Berechnungsmethode um einen vorbestimmten unteren Wert kleiner als der oder gleich dem Batterieladezustandswert bestimmt wird,

- wobei der obere Schwellwert und/oder der untere Schwellwert dem Batterieladezustandswert abstandswertmäßig nachgeführt werden.

Wirkungsmäßig kann durch eine Veränderung des oberen Schwellwerts im Batteriemanagementsystem die Ladebandbreite vorbestimmt stark auf einen gewünschten Energiewert begrenz werden. Ebenso kann durch eine Veränderung des unteren Schwellwerts im Batteriemanagementsystem die Energieentnahme vorbestimmt stark auf einen gewünschten Energiewert aus der Batterieeinheit begrenz werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, dass in einer beliebigen Anwendung, wie beispielsweise bei einem Fahrzeug die dort vorhandene Batterieeinheit, die mit dem Batteriemanagementsystem gekoppelt ist, auf einfache Welse um eine Diebstahlsicherung erweitert werden kann, ohne die Batterieeinheit oder das Batteriemanagementsystem softwaremäßig verändern zu müssen. Dies betrifft hauptsächlich Li-Ion basierte Batterieeinheiten, die beispielsweise mit dem Batteriemanagementsystem fest verbunden, wie beispielsweise verschweißt, verklebt, verschraubt oder verlötet sein können. Das jeweilige Batteriemanagementsystem besitzt dabei schon einen internen automatischen Abschaltmechanismus gegen Überspannung ab dem oberen Schwellwert oder Unterspannung unter dem unteren Schwellwert in Bezug zur angeschlossenen Batterieeinheit. Die elektronische erste Schnittstelle ist für einen Anschluss eines Diagnosegeräts vorgesehen und vorhanden, über die eine entsprechende Software und entsprechende Parameter für die angeschlossene Batterieeinheit einprogrammiert werden können und Zustandsdaten der Batterieeinheit und/oder des Batteriemanagementsystems ausgelesen werden können. Üblicherweise ist die elektronische erste Schnittstelle eine kabelgebundene Schnittstelle, wie beispielsweise eine UART-Schnittstelle, eine RS232-, eine RS485-, eine 120, eine CAN, oder eine USB-Schnittstelle, an die die Batteriesperrelektronik angeschlossen werden kann. Sämtliche sicherheitsrelevante Programmabschnitte und Einstellungen im Batteriemanagementsystem bleiben unverändert erhalten und müssen demgemäß nicht nochmals aufwendig validiert werden. Bei der Batteriesperrelektronik ist lediglich darauf zu achten, dass ein ursprünglicher oberer Maximalschwellwert und ein ursprünglicher unterer Minimalschwellwert, wie sie ursprünglich aus dem Batteriemanagementsystem ausgelesen worden sein können, nicht über- bzw. unterschritten werden, um die Batterieeinheit nicht zu schädigen oder gar in einen feuergefährlichen Zustand zu versetzen. Wird die Batteriesperrelektronik bei einem Diebstahl der Batterieeinheit beispielsweise abgezogen, so kann die Batterie nur in dem kleinen Bandbereich zwischen dem oberen und unteren Schwellwert für eine entsprechend kurze Zeitspanne verwendet werden, was für einen praktischen Einsatz sinnlos ist.

Eine Ausführung der Batteriesperrelektronik beispielsweise als eine in der Batterieeinheit am Batteriemanagementsystem einfach ansteckbare Elektronik ist denkbar einfach, und der damit verbundene gesamte Kostenaufwand ist sehr gering.

Bevorzugt ist die elektronische erste Schnittstelle eine drahtgebundene Schnittstelle, wie beispielsweise die USB-Schnittstelle, sie kann aber auch als Funkschnittstelle ausgebildet sein, wie beispielsweise als Bluetooth- oder WIFI- oder Mobilfunkschnittstede.

Bevorzugt ist die elektronische zweite Schnittstelle eine Funkschnittstelle zu beispielsweise einem Smartphone als der Kommunikationseinrichtung. Die Kommunikationseinrichtung übermittelt dabei das Freigabesignal an die Batteriesperrelektronik beispielsweise nur dann, wenn In die Kommunikationseinrichtung ein vorbestimmter Code eingegeben wurde oder eine Freigabe durch ein Serversystem erfolgt ist. Zwischen dem Serversystem und der Kommunikationseinrichtung kann beispielsweise eine Internet-Verbindung oder eine andere Datenverbindungen bestehen. Beispielsweise weist das Serversystem einen Server, der eine Recheneinheit umfasst, eine Datenverbindung zur Kommunikationseinrichtung und eine Softwareapplikation auf, die mit der Kommunikationseinrichtung kommuniziert. Die Softwareapplikation umfasst bevorzugt ein Bezahlsystem. Dabei kommen als Bezahlsystem zahlreiche Systeme in Betracht, die bekannt sind oder dafür entwickelt wurden oder noch werden. Blockchain-Systeme sind dafür auch denkbar, damit verbunden zu sein.

Die zweite Schnittstelle kann auch eine Mobilfunkschnittstelle beispielsweise zum Serversystem sein, beispielsweise über eine Intemetverblndung oder eine andere Datenverbindung. Die zweite Schnittstelle kann eine Bluetooth-Schnittstelle zum Smartphone oder Mobiltelefon oder zu einem Bluetooth-Hub sein, der mit dem Internet verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Schnittstelle auch eine Tastatur oder ein anderes manuelles Eingabesystem sein, über das ein Bediener einen Code oder Freigabecode eingeben kann, beispielsweise ähnlich wie bei einer Kreditkarte zu einer Freischaltung, wobei bei einem richtigen Code das Freigabesignal erzeugt wird. Dabei kann die Kommunikationseinrichtung auch die Tastatur sein, die über die zweite Datenverbindung mit der Batteriesperrelektronik kommuniziert.

Bevorzugt umfasst die Batteriesperrelektronik auch den Server mit der Softwareapplikation, der über eine Interet- oder andere Datenverbindung mit der Kommunikationseinrichtung (2) kommuniziert und das Freigabesignal über die elektronische zweite Schnittstelle (1b) an die Prozessoreinheit (1c) sendet. Zur Klarheit Ist es sowohl denkbar, dass der Server das Freigabesignal direkt oder über die Kommunikationseinrichtung an die Batteriesperrelektronik sendet, als es auch denkbar Ist dass der Server das Freigabesignal durch einen Code oder Datenablauf in der Kommunikationseinrichtung erzeugt das an Batteriesperrelektronik übermittelt wird. Zur Klarheit ist das Serversystem bevorzugt ein Datenserver mit einer entsprechenden Softwareapplikation, der das Freigabesignal nach Validierung von Zahlungsströmen oder sonstiger Geschäftslogik erzeugen oder initiieren kann und der einen Freigabezeitraum beenden kann.

Der Freigabezeltraum wird bevorzugt von der Prozessoreinheit auf das Freigabesignal hin bestimmt, wobei die Schritte des Abspelchems des oberen Schwellwerts und des unteren Schwellwerts nur während des Freigabezeitraums erfolgen. Bevorzugt berücksichtigt die Prozessoreinheit bei der Bestimmung des Freigabezeitraums einen von der Kommunikationseinrichtung übermittelten Code. Bevorzugt ist der Freigabezeitraum eine vorbestimmte Zeitspanne. Bevorzugt läuft der Freigabezeitraum so lange, bis ein ausgelesener Batterieladezustandswert von einem davor abgespeicherten Batterieladezustandswert während des Freigabesignals mehr als um einen vorbestimmten Wert abweicht. Andere Bestimmungen und Kombinationen der vorstehenden Bestimmungsmethoden für den Freigabezeitraums sind auch denkbar.

Bevorzugt weist die Batteriesperrelektronik einen Sperrzustand auf, der jeweils dann aktiv wird, nachdem der jeweilige Freigabezeitraum abgelaufen ist. Der Freigabezeitraum wird durch das Freigabesignal jeweils wieder reaktiviert. Bevorzugt wird der Freigabezeitraum durch eine Zeituhr/Timer bestimmt. Bevorzugt kann der Freigabezeitraum auch durch einen Code und/oder eine damit verbundene Zeituhr bestimmt sein. Bevorzugt wird der Freigabezeitraum durch eine Zeituhr bestimmt, wobei die Kommunikationseinrichtung repetitiv das Freigabesignal sendet und die Zeituhr jeweils von Neuem reaktiviert.

Anwendungsmäßig wird über das Serversystem und dessen Softwareapplikation eine Verwendung der Batterie durch Senden des Freigabesignals an die Batteriesperrelektronik zugelassen und/oder gesperrt, wenn das Senden des Freigabesignals ausbleibt. Bevorzugt kann der Freigabezeitraum durch Senden eines Sperrsignals durch den Server oder durch die Kommunikationseinrichtung auch sofort deaktiviert werden. Mit dem Serversystem und/oder der Kommunikationseinrichtung kann ein Bezahlsystem verbunden sein, über das die Batterie freigegeben oder gesperrt werden kann.

Bevorzugt wird im Sperrzustand der obere Schwellwert so bestimmt, dass er kleiner oder gleich dem Batterieladezustandswert ist, und er wird so an das Batteriemanagementsystem übertragen. Bevorzugt wird im Sperrzustand der untere Schwellwert so bestimmt, dass er größer oder gleich dem Batterieladezustandswert ist, und er wird so an das Batteriemanagementsystem übertragen.

Bevorzugt wird durch die erste Berechnungsmethode der obere Schwellwert so bestimmt, dass er um den vorbestimmten oberen Wert nur so lange über dem Batterieladezustandswert liegt, solange der obere Schwellwert nicht über dem ursprünglichen Maximalschwellwert liegt, der für die Batterie gerade noch zulässig ist.

Bevorzugt wird durch die zweite Berechnungsmethode der untere Schwellwert so bestimmt wird, dass er um den vorbestimmten unteren Wert nur so lange unter dem Batterieladezustandswert liegt, solange der untere Schwellwert nicht unter dem ursprünglichen Minimalschwellwert liegt, der für die Batterie gerade noch zulässig ist

Der obere Schwellwert entspricht bevorzugt einer Batteriespannung der Batterieeinheit bei einer Ladung, ab der das Batteriemanagementsystem eine weitere Stromzufuhr abschaltet. Dabei bezieht sich die Batteriespannung und der obere Schwellwert bevorzugt auf eine einzelne Batteriezelle, wobei sich die Batteriespannung und der obere Schwellwert aber auch auf mehrere oder alle Batteriezellen der Batterieeinheit, die beispielsweise parallel oder in Serie geschaltet sind, beziehen können. Bei in Serie geschalteten Batteriezellen besteht die Gefahr, dass eine oder mehrere Zellen dabei Überoder unteriaden werden können. Insofer ist eine Parallelschaltung zu bevorzugen, oder es werden möglichst alle Batteriezellen jeweils gegen einen jeweiligen obere Schwellwert hin überprüft.

Alternativ kann der obere Schwellwert auf eine Batterieladekapazität bezogen bestimmt sein, ab der das Batteriemanagementsystem eine weitere Stromzufuhr abschaltet.

Der untere Schwellwert entspricht bevorzugt einer Minimalspannung der Batterieeinheit, ab der das Batteriemanagementsystem eine weitere Stromentnahme abschaltet. Dabei bezieht sich die Batteriespannung und der untere Schwellwert bevorzugt auf eine einzelne Batteriezelle, wobei sich die Batteriespannung und der untere Schwellwert aber auch auf mehrere oder alle Batteriezellen der Batterieeinheit, die beispielsweise parallel oder In Serie geschaltet sind, beziehen können. Bei in Serie geschalteten Batteriezellen besteht die Gefahr, dass eine oder mehrere Zellen dabei unteriaden werden können. Insofern Ist eine Parallelschaltung zu bevorzugen, oder es werden möglichst alle Batteriezellen jeweils gegen einen jeweiligen obere Schwellwert hin überprüft.

Alternativ kann der untere Schwellwert auf eine Batterieladekapazität bezogen bestimmt sein, ab der das Batteriemanagementsystem eine weitere Stromentnahme unterbricht.

Bevorzugt wird der untere Schwellwert so bestimmt, dass in Bezug auf den Batterieladezustandswert gerade noch eine vorbestimmte Energie aus der Batterie entnommen werden kann. In anderen Worten wird der untere Schwellwert so bestimmt, dass er in Bezug auf den Batterieladezustandswert einen Batterieladezustand darstellt, der um die vorbestimmte Energie kleiner ist als der Batterieladezustandswert.

Bevorzugt werden der ursprüngliche Maximalschwellwert und der ursprüngliche Minimalschwellwert bei einer ersten Verbindung der Batteriesperrelektronik mit dem Batteriemanagementsystem von der Prozessoreinheit ausgelesen und in der Batteriesperrelektronik abgespeichert

Bevorzugt ist der Batterieladezustandswert ein Batteriespannungswert, der bevorzugt zwischen einer zulässigen Minimalspannung und Maximalspannung für die Batterieeinheit liegt. Bevorzugt wird der obere Schwellwert so bestimmt, dass er für das Batteriemanagementsystem eine Batteriemaximalladespannung darstellt, ab der das Batteriemanagementsystem eine Stromverbindung zwischen der Batterie und einer Energie- Ladestation trennt oder zumindest um 80% oder mehr reduziert, um die Batterie nicht zu überladen und zu schädigen. Bevorzugt ist der untere Schwellwert so ausgelegt, dass er für das Batteriemanagementsystem eine Batteriemindestspannung darstellt, unter der das Batteriemanagementsystem eine Stromverbindung zwischen der Batterie und einem Verbraucher trennt oder zumindest um 80% oder mehr reduziert, um die Batterie nicht tiefeuentladen und zu schädigen.

Der untere Schwellwert entspricht bevorzugt derjenigen Batteriespannung der Batterieeinheit oder einer oder mehrerer Batteriezellen, die komplett entladen sind oder bevorzugt noch eine vorbestimmte Energiereserve von beispielsweise 20% der komplett geladenen Batterieeinheit enthalten. Die vorbestimmte Batteriereserve kann beispielsweise auch 5%, 10%, 15%, oder mehr oder weniger als 20% der komplett geladenen Batterieeinheit betragen. Dabei kann sich die Batteriespannung und der untere Schwellwert auf eine einzelne Batteriezelle beziehen oder auf mehrere Batteriezellen der Batterieeinheit, die bevorzugt parallel miteinander verschaltet sind.

Bevorzugt werden bei der Messung der Batteriespannung und der Bestimmung des oberen und unteren Schwellwerts einer oder mehrere von folgenden Parametern berücksichtigt: eine Umgebungstemperatur, eine Batterietemperatur, ein Alter der Batterie, ein aktueller Änderungszustand (State-of-Charge = SOG), ein aktueller Betriebszustand (State-of-Function = SoF), ein aktueller Funktionszustand (State of Health = SOH), ein Innenwiderstand der Batterieeinheit und/oder ein Innenwiderstand von Stromleitern und Kontakten.

Die Batterieeinheit umfasst bevorzugt das Batteriemanagementsystem, die zusammen eine Einheit bilden und bevorzugt umgossen sind. Alternativ können die Batterieeinheit und das Batteriemanagementsystem auch getrennt voneinander angeordnet sein, sie sind aber zumindest elektrisch durch eine Verbindung miteinander verbunden. Dabei kann die Verbindung eine Steckverbindung oder eine fest verschraubte Verbindung beispielsweise über ein Kabel sein.

Zur Klarheit umfasst die Batterieeinheit eine oder mehrere Batteriezellen, die vom Batteriemanagementsystem bevorzugt jeweils einzeln gegen den jeweiligen oberen und unteren Schwellwert überprüft werden. Es ist auch denkbar, dass nur eine serielle Batteriegesamtspannung als Batteriespannung gegen den oberen und unteren Schwellwert überprüft wird, doch dabei könnte nicht sichergestellt werden, dass einzelne Batteriezellen davon über- oder unterladen werden.

Zur Klarheit wird unter der Batteriespannung bevorzugt eine Batteriezellenspannung verstanden oder die Spannung parallelgeschalteter Batteriezellen. Die Batterieeinheit umfasst eine Batteriezelle oder einen Verbund von parallel geschalteten Batteriezellen. Alternativ kann die Batterieeinheit auch seriell verschaltete Batteriezellen aufweisen, wobei bevorzugt darauf zu achten ist, dass möglichst alle Teilbatteriespannungen mit einem jeweiligen oberen und unteren Schwellwert überwacht werden.

Die Batterieeinheit umfasst bevorzugt Li-Ionen-, LiFePo-, Li-Polymer-Batteriezellen oder andere Batteriezellen, die auf einer Verwendung von Lithium basieren. Andere Batteriezellen sind aber ebenso In der Batterieeinheit denkbar, eingesetzt zu werden.

Bevorzugt wird von der Prozessoreinheit beim Batteriemanagementsystem ein Typ der Batterieeinheit und deren Charakteristika, die für die Bestimmung des oberen und unteren Schwellwerts wichtig sind, abgefragt, abgespeichert und bei der Bestimmung des oberen und unteren Schwellwerts berücksichtigt.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Freigeben und Sperren der Batterieeinheit mit dem Batteriemanagementsystem durch die Batteriesperrelektronik, die mit dem Batteriemanagementsystem kommuniziert und von der externen Kommunikationseinrichtung angesteuert wird, umfasst folgende Schritte, die durch die Batteriesperrelektronik automatisch repetitiv ausgeführt werden: a) Empfangen von Daten von der Kommunikationseinrichtung, falls vorhanden; b) bei Detektieren des Freigabesignals in den Daten: Aktivieren des Freigabezeitraums; c) bei aktiviertem Freigabezeitraum: Automatisches Ausführen der nachfolgenden Schritte d) - h), und andernfalls, bei nicht aktiviertem Freigabezeitraum: Rücksprung zu Schritt a); d) Auslesen des Batterieladezustandswerts aus dem Batteriemanagementsystem und Abspelchem in der Batteriesperrelektronik; e) Bestimmen des oberen Schwellwerts gemäß der ersten Berechnungsmethode in Anhängigkeit vom Batterieladezustandswert, wobei der obere Schwellwert um den vorbestimmten oberen Wert größer oder gleich dem Batterieladezustandswert bestimmt und dem Batterieladezustandswert abstandswertmäßig angepasst wird; und/oder

Bestimmen des unteren Schwellwerts gemäß der zweiten Berechnungsmethode in Anhängigkeit vom Batterieladezustandswert, wobei der untere Schwellwert um den vorbestimmten unteren Wert kleiner oder gleich dem Batterieladezustandswert bestimmt und dem Batterieladezustandswert abstandswertmäßig angepasst wird; f) Übermitteln des oberen Schwellwerts und/oder des unteren Schwellwerts an das Batteriemanagementsystem zur dortigen Abspeicherung; g) Bestimmen, ob der Freigabezeitraum noch aktiv oder abgelaufen ist, und bei abgelaufenem Freigabezeltraum: Deaktivieren desselben; und h) Rücksprung zu Schritt a).

Das erfinderische Verfahren soll nicht exakt auf den oben dargestellten Ablauf begrenzt sein, wobei es dem Fachmann klar ist, dass auch andere Schleifen und Abfragen, um beispielsweise den Freigabezeitraum auf seine Aktivität hin zu überprüfen, möglich sind.

Die Vorteile des oben beschriebenen Verfahrens liegen analog zu den vorstehend beschriebenen Vorteilen der Batteriesperrelektronik insbesondere darin, dass die Batteriesperrelektronik einfach und kostengünstig aufgebaut werden kann. Vor allem werden dabei die im Batteriemanagementsystem schon implementierten Abschaltmechanlsmen zu einer Nutzung und zu einem Laden der Batterieeinheit genutzt, wobei nur eine repetitive Nachführung des oberen und unteren Schwellwerts im Batteriemanagementsystem durch die Batteriesperrelektronik vorgenommen zu werden braucht

Bevorzugt wird durch ein repetitives Aktivieren des Freigabezeitraums bis zu einer vorbestimmten maximalen Intervalllänge der Freigabezeitraum dauernd reaktiviert und bleibt dabei aktiv.

Bevorzugt wird beim Empfangen des Sperrsignals von der Kommunikationseinrichtung der Freigabezeitraum sofort deaktiviert und die Übermittlungen und Abspeicherungen des oberen Schwellwerts und des unteren Schwellwerts gestoppt.

Das Bestimmen, ob der Freigabezeitraum noch aktiv oder abgelaufen ist, erfolgt bevorzugt so, dass eine Zeltuhr mit einer vorbestimmt eingestellten Zeitspanne dabei abgefragt wird, ob er noch nicht oder schon abgelaufen ist, wobei bei nicht abgelaufener Zeituhr der Freigabezeitraum noch aktiv bleibt und bei abgelaufener Zeituhr der Freigabezeitraum deaktiviert wird. Synonym für eine Zeituhr ist ein Timer, wobei die Zeituhr sowohl analog als auch digital, online als auch offline, ausgebildet sein kann. Andere Kriterien als die Zeitspanne zur Bestimmung, ob der Freigabezeitraum noch aktiv oder abgelaufen ist, können auch berücksichtigt werden. Solche Kriterien sind beispielsweise ein bestimmtes Nutzungsverhalten der Batterie und/oder eine Erkennung von ungewöhnlichen Ereignissen, eine Batteriespannung und/oder eine Detektion eines Entfernens eines Transponders oder Schlüssels. Bevorzugt wird beim Empfang des Sperrsignals von der Kommunikationseinrichtung der Freigabezeitraum sofort oder nach einer vorbestimmten Zelt deaktiviert.

Beim Empfangen des Sperrsignals von der Kommunikationseinrichtung wird bevorzugt der obere Schwellwert um einen vorbestimmten anderen oberen Wert größer oder gleich dem Batterieladezustandswert gesetzt und zum Batteriemanagementsystem übertragen und/oder es wird bevorzugt der untere Schwellwert um einen vorbestimmten anderen unteren Wert kleiner oder gleich dem Batterieladezustandswert gesetzt und zum Batteriemanagementsystem übertragen. Bevorzugt ist der andere obere Wert dabei kleiner als der obere Wert, oder in anderen Worten wird durch den anderen oberen Wert der Abstand zwischen dem oberen Schwellwert und dem Batterieladezustandswert kleiner als bei dem oberen Wert als der Abstand zwischen dem oberen Schwellwert und dem Batterieladezustandswert. Bevorzugt ist der andere untere Wert kleiner als der untere Wert, wobei durch den anderen unteren Wert der Abstand zwischen dem unteren Schwellwert und dem Batterieladezustandswert kleiner wird als bei dem unteren Wert.

Bevorzugt entspricht der obere Schwellwert einer für das Batteriemanagementsystem maximal zulässigen Batteriespannung, über der das Batteriemanagementsystem die Stromverbindung zwischen der Batterieeinheit und einer Energie-Ladestation trennt oder zumindest um 80% reduziert, um die Batterie nicht zu überladen und zu schädigen.

Bevorzugt entspricht der untere Schwellwert einer Batteriemindestspannung, unter der das Batteriemanagementsystem eine Stromverbindung zwischen der Batterieeinheit und dem Verbraucher trennt oder zumindest um 80% reduziert, um die Batterieeinheit nicht tiefzuentladen und zu schädigen.

Bevorzugt wird der Freigabezeitraum repetltiv neu bestimmt in Abhängigkeit von einem oder mehreren Parameter, die folgende sein können: Eine Zeit, die Batteriespannung, der obere Schwellwert, der untere Schwellwert, das Freigabesignal, das Sperrsignal, eine Abweichung des aktuellen Batteriesignals von einem zuvor abgespeicherten Batteriesignal, einem Fahrzeugsignal, das von einem Fahrzeug, In der die Batterieeinheit sitzt, direkt oder indirekt an die Batteriesperrelektronik gesendet und dort empfangen wird.

Bevorzugte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung sind in nachfolgenden Zeichnungen und In einer detaillierten Beschreibung dargestellt, sie sollen aber die vorliegende Erfindung nicht ausschließlich darauf begrenzen. Es zeigen

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Batterieeinheit mit einer Batterie und einem damit verbundenen Batteriemanagementsystem, wobei ein Batteriestrom eines Pols der Batterie durch das Batteriemanagementsystem geführt ist, das die Stromleitung durch einen Infamen Starkstromschalter zu einem externen Stromanschluss schließen oder unterbrechen kann, wobei eine Batteriesperrelektronik an dem Batteriemanagementsystem angeschlossen ist, das seinerseits mit einer Kommunikationseinrichtung verbunden ist;

Fig. 2 ein Diagramm eines Batterieladezustandswertes zwischen einem oberen Schwellwert und einem unteren Schwellwert über der Zeit; und

Fig. 3 ein Verfahrensablaufdiagramm für eine Kommunikation zwischen der Batteriesperrelektronik und der Batterieeinheit.

Detaillierte Beschreibung von Ausführunasbeisoielen

Fig. 1 zeigt eine bevorzugt Ausführungsform einer Batteriesperrelektronik 1 für eine Batterieeinheit 4, die mit einem Batteriemanagementsystem 3 verbunden ist.

Dabei weist die Batteriesperrelektronik 1 erfindungsgemäß Folgendes auf: a) eine elektronische erste Schnittstelle 1a zu einer ersten Datenverbindung mit dem Batteriemanagementsystem 3 und eine elektronische zweite Schnittstelle 1b zu einer zweiten Datenverbindung mit einer Kommunikationseinrichtung 2; b) eine Prozessoreinheit 1c, die ausgebildet ist, über die elektronische zweite Schnittstelle 1b von der Kommunikationseinrichtung 2 ein Freigabesignal zu empfangen; c) wobei die Prozessoreinheit 1c ausgebildet ist, über die elektronische erste Schnittstelle 1a mit dem Batteriemanagementsystem 3 zu kommunizieren und auf das Freigabesignal hin Folgendes auszuführen:

- einen Batterieladezustandswert 7 von dem Batteriemanagementsystem 3 auszulesen,

- einen oberen Schwellwert 8 im Batteriemanagementsystem 3 abzuspelchem, und/oder

- einen unteren Schwellwert 9 im Batteriemanagementsystem 3 abzuspelchem; und d) wobei die Prozessoreinheit 1c weiter ausgebildet ist, aus dem Batterieladezustandswert 7 Folgendes zu bestimmen: - den oberen Schwellwert 8, der durch eine vorbestimmte erste Berechnungsmethode um einen vorbestimmten oberen Wert größer als der oder gleich dem Batterieladezustandswert 7 bestimmt wird; und/oder

- den unteren Schwellwert 9, der durch eine vorbestimmte zweite Berechnungsmethode um einen vorbestimmten unteren Wert kleiner als der oder gleich dem Batterieladezustandswert 7 bestimmt wird,

- wobei der obere Schwellwert 8 und/oder der untere Schwellwert 9 dem Batterieladezustandswert abstandswertmäßig nachgeführt werden.

Bevorzugt umfasst die Batterieeinheit 4 mehrere Batteriezellen 4a, die seriell miteinander verbunden sind und beispielsweise zwischen einem positiven Batteriepol B* und einem negativen Batteriepol B- eine Batteriegesamtspannung bilden. Die Batteriegesamtspannung wird über das Batteriemanagementsystem 3 an eine positive Batterieanschlussklemme P+ und eine negative Batterieanschlussklemme P- geleitet, an die ein Verbraucher 5 oder ein Energieladestation 6 angeschlossen werden können. Das Batteriemanagementsystem 3 weist dabei bevorzugt inter einen Starkstromschalter 3a auf, der den Strom der Batterieeinheit 4 durchschalten oder sperren kann. Der Verbraucher 5 kann beispielsweise ein oder mehrere Elektromotoren und eine Fahrzeugelektronik sein.

Bevorzugt werden Batteriespannungen aller Batteriezellen 4a an das Batteriemanagementsystem 3 geleitet, und entsprechend jede einzelne Batteriezelle 4a auf den oberen Schwellwert 8 und den unteren Schwellwert 9 überwacht. Dies betrifft, wie in Fig. 1 skizziert die erste Batteriespannung VB1 der ersten Batteriezelle 4a, die zweite Batteriespannung VB2 der zweiten Batteriezelle 4a, die dritte Batteriespannung VB3 der dritten Batteriezelle 4a und die n-te Batteriespannung VBn der n-ten Batteriezelle 4a jeweils gegen ihren dazugehörigen Minuspol. Dabei können die jeweiligen oberen und unteren Schwellwerte voneinander individuell abweichen oder gleich sein, je nach Ausführungsfbrm des Batteriemanagementsystems 3.

Bevorzugt ist der Batterieladezustandswert 7 eine jeweilige Batteriespannung oder Batteriezellenspannung oder die Batteriegesamtspannung. Alternativ kann aus der jeweiligen Batteriespannung, der Batteriezellenspannung oder der Batteriegesamtspannung auch ein Batterieladezustandswert bestimmt werden, der beispielsweise zwischen einem unteren Energiewert und einem Maximaienergiewert liegt. Dabei kann ein jeweiliger Energiewert auch in Prozent angegeben werden, wie beispielsweise zwischen 20% und 100% oder zwischen 0,20 und 1 ,00. Andere Einheiten sind ebenso denkbar.

Das Batteriemanagementsystem 3, das aus dem Stand der Technik bekannt ist, überwacht den Batterieladezustandswert 7 auf den dazugehörigen oberen 8 und unteren Schwellwert 9. Falls der Batterieladezustandswert 7 dabei größer oder gleich dem dazugehörigen oberen Schwellwert 8 oder kleiner oder gleich dem dazugehörigen unteren Schwellwert 9 ist, öffnet das Batteriemanagementsystem 3 seinen Starkstromschalter 3a, um den Stromfluss zu unterbrechen oder zumindest stark zu reduzieren.

Somit kann durch die erfindungsgemäße Idee eines Nachführens des oberen 8 und des unteren Schwellwerts 9 um den Batterieladezustandswert 7 herum mit einem kleinen Toleranzberelch, wie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt, die Batterieeinheit 4 insofern gegen Diebstahl gesichert werden, dass für sie ständig der obere 8 und untere Schwellwerts 9 einem sich ändernden Batterieladezustandswert 7 nachgeführt werden müssen. Wird beispielsweise die Batterieeinheit 4 durch den Verbraucher 5 entladen sinkt der Batterieladezustandswert 7 in einer entsprechenden kurzen Zeit unter den zuvor zum Batteriemanagementsystem 3 übertragenen unteren Schwellwert 9, wobei das Batteriemanagementsystem 3 die Batterieeinheit 4 durch öffnen des Starkstromschalters 3a abschaltet Ein Abziehen der Batteriesperrelektronik 1 nützt dabei nichts, ohne die Batteriesperrelektronik 1 ist nur eine vorbestimmte geringe Energie aus der Batterieeinheit 4 noch verfügbar.

Je nach Art und Einheit des Batterieladezustandswerts 7 werden auch bevorzugt der obere 8 und untere Schwellwert 9 bestimmt So kann der obere Schwellwert 8 bevorzugt einer Batteriespannung der Batteriezelle 4a oder der Batterieeinheit 4 sein, ab der das Batteriemanagementsystem 3 eine weitere Stromzufuhr abschaltet. Dabei bezieht sich die Batteriespannung und der obere Schwellwert bevorzugt auf eine einzelne Batteriezelle 4a, wobei sich die Batteriespannung und der obere Schwellwert 8 aber auch auf mehrere oder alle Batteriezellen 4a der Batterieeinheit 4 beziehen können, die beispielsweise parallel oder in Serie geschaltet sind. Bei in Serie geschalteten Batteriezellen 4a besteht die Gefahr, dass eine oder mehrere Batteriezellen 4a dabei über- oder untedaden werden können. Idealerweise werden alle Batteriezellen jeweils gegen einen jeweiligen obere Schwellwert 8 und einen unteren Schwellwert 9 hin überprüft

In Fig. 2 Ist ein beispielartiges Diagramm über einer Zelt dargestellt, das eine Ladung und Entladung der Batterieeinheit 4 oder einer Batteriezelle 4a anhand eines Energiekapazitätswerts zeigt, wobei der entsprechende Batterieladezustandswert 7 dementsprechend zwischen 20% und 100% schwanken kann und beim Laden steigt und beim Entladen fällt. Der obere Schwellwert 8 entspricht dabei ebenfalls einem entsprechenden Energiekapazitätswert, der in diesem Beispiel um 10% größer als der Batterieladezustandswert 7 Ist. Bevorzugt Ist der obere Schwellwert 8 dabei aber auch nach oben hin zum maximalen 100% Ladekapazitätswert, der für die Batterieeinheit 4 oder die Batteriezelle 4a zulässig ist, begrenzt. Der untere Schwellwert 9 ist dabei als eine dazu entsprechende untere Ladekapazitätswertkurve dargestellt, die jeweils um 10% niedriger als der jeweils dazugehörige Batteriekapazitätswert bzw. der Batterieladezustandswert 7 ist. Der untere Schwellwert 9 kann nach unten auch zu einem Minimalkapazitätswert hin begrenzt sein.

Bei der Batteriesperrelektronik 1 ist bevorzugt darauf zu achten, dass ein ursprünglicher oberer Maximalschwellwert 8b und ein ursprünglicher unterer Minimalschwellwert 9a, wie sie ursprünglich aus dem Batteriemanagementsystem 3 ausgelesen worden sein können, nicht durch den oberen Schwellwert 8 überschritten und bevorzugt auch nicht durch den unteren Schwellwert 9 unterschritten werden, um die Batterieeinheit 4 nicht zu schädigen oder gar in einen feuergefährlichen Zustand zu versetzen.

Üblichenwelse ist die erste Schnittstelle 1a eine an das Batteriemanagementsystem 3 angepasste Schnittstelle. Zwischengeschaltete Schnittstellenwandler zwischen der ersten Schnittstelle 1a und dem Batteriemanagementsystem 3 sind auch denkbar.

Die elektronische zweite Schnittstelle 1b zur Kommunikationseinrichtung 2 ist bevorzugt eine Funkschnittstelle, wie beispielsweise eine Bluetooth-, eine NFC-, eine WIFI-, oder eine Mobilfunk-Funkschnittstelle. Beispielsweise kann die zweite Schnittstelle 1b auch passend zu einem Bluetooth-Hub ausgebildet sein. Alternativ kann die elektronische zweite Schnittstelle 1b auch eine Tastatur umfassen, die ein Mensch überbrückt, um von der Kommunikationseinrichtung 2 einen dort angezeigten Code einzugeben.

Die Prozessoreinheit 1c der Batteriesperrelektronik 1 kann ein Mikrokontroller oder eine sonstige Prozessoreinheit mit Speicher sein, wie im Stand der Technik bekannt.

Die Kommunikationseinrichtung 2 Ist bevorzugt ein Mobiltelefon oder Smartphone. Alternativ kann die Kommunikationseinrichtung 2 auch eine Mobilfunkstation sein, mit der die Batteriesperrelektronik 1 kommuniziert. Am En der der Kommunikationskette liegt bevorzugt ein Server oder Serversystem mit einer entsprechenden Softwareapplikation, die bevorzugt ein Bezahlsystem umfasst. Durch das Bezahlsystem lässt sich dann das Freigabesignal und/oder ein Sperrsignal für die Batteriesperrelektronik 1 erzeugen oder sperren.

Das Freigabesignal erzeugt oder aktiviert in der Batteriesperrelektronik 1 bevorzugt einen Freigabezeitraum, während dem durch die Prozessoreinheit 1c der Batterieladezustandswert 7 aus dem Batteriemanagementsystem 3 ausgelesen, der obere Schwellwert 8 und der untere Schwellwert 9 bestimmt und daraufhin im Batteriemanagementsystem 3 abgespeichert werden. Wird von der Kommunikationseinrichtung 2 ein Sperrsignal empfangen, so deaktiviert die Prozessoreinheit 1c den Freigabezeitraum. Ist der Freigabezeitraum deaktiviert oder liegt dementsprechend nicht vor, dann wird der obere Schwellwert 8 und der untere Schwellwert 9 dem Batterieladezustandswert 7 zunächst nicht weiter nachgeführt.

Ein zur Batteriesperrelektronik 1 entsprechendes, erfindungsgemäßes bevorzugtes Verfahren zum Freigeben und Sperren der Batterieeinheit 4 mit dem Batteriemanagementsystem 3 durch die Batteriesperrelektronik 1 ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei werden von der Batteriesperrelektronik 1 folgende Schritte repetitiv ausgeführt: a) Empfangen von Daten von der Kommunikationseinrichtung 2, falls vorhanden; b) bei Detektieren des Freigabesignals in den Daten: Aktivieren des Freigabezeitraums; c) bei aktiviertem Freigabezeitraum: Automatisches Ausführen der Schritte d) - h), andernfalls, bei nicht aktiviertem Freigabezeitraum: Rücksprung zu Schritt a); d) Auslesen des Batterieladezustandswerts 7 aus dem Batteriemanagementsystem 3 und Abspelchem in der Batteriesperrelektronik 1; e) Bestimmen des oberen Schwellwerts 8 gemäß der ersten Berechnungsmethode in Anhängigkeit vom Batterieladezustandswert 7, wobei der obere Schwellwert 8 um den vorbestimmten oberen Wert größer oder gleich dem Batterieladezustandswert 7 bestimmt und dem Batterieladezustandswert 7 abstandswertmäßig angepasst wird; und/oder

Bestimmen des unteren Schwellwerts 9 gemäß der zweiten Berechnungsmethode in Anhängigkeit vom Batterieladezustandswert 7, wobei der untere Schwellwert 9 um den vorbestimmten unteren Wert kleiner oder gleich dem Batterieladezustandswert 7 bestimmt und dem Batterieladezustandswert 7 abstandswertmäßig angepasst wird; f) Übermitteln des oberen Schwellwerts 8 und/oder des unteren Schwellwerts 9 an das Batteriemanagementsystem 3 zur dortigen Abspeicherung; g) Bestimmen, ob der Freigabezeitraum noch aktiv oder abgelaufen ist, und bei abgelaufenem Freigabezeltraum: Deaktivieren desselben; und h) Rücksprung zu Schritt a).

Die Vorteile des oben beschriebenen Verfahrens liegen analog zu den vorstehend beschriebenen Vorteilen der Batteriesperrelektronik insbesondere darin, dass die Batteriesperrelektronik einfach und kostengünstig aufgebaut werden kann. Vor allem werden dabei die schon Im Batteriemanagementsystem implementierten Abschaltmechanismen zu einer Nutzung und zu einem Laden der Batterieeinheit genutzt, wobei nur eine repetitive Nachführung des oberen und unteren Schwellwerts im Batteriemanagementsystem durch die Batteriesperrelektronik vorgenommen zu werden braucht

Weitere Ausbildungsformen des Verfahrens sind schon vorstehend beschrieben.

Zur Klarheit kann bei die Batteriesperrelektronik 1 und das dazugehörige Verfahren so ausgebildet sein, dass entweder der obere Schwellwert 8 oder der untere Schwellwert 9 bestimmt und zum Batteriemanagementsystem 3 übertragen werden oder es können auch der obere Schwellwert 8 und der untere Schwellwert 9 bestimmt und zum Batteriemanagementsystem 3 übertragen werden.

Zur Klarheit werden unter den Merkmalen „oben" und „unten „relative Ortsangaben in senkrechter Richtung verstanden, so wie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt.

Zur Klarheit sei auch angemerkt, dass unbestimmte Artikel in Verbindung mit einem Gegenstand oder Zahlenangaben, wie beispielsweise „ein“ Gegenstand den Gegenstand nicht zahlenmäßig auf genau einen Gegenstand begrenzt, sondern, dass damit gemeint ist, dass mindestens „ein" Gegenstand damit gemeint Ist. Dies gilt für alle unbestimmten Artikel wie beispielsweise „ein", „eine“ usw.

Es versteht sich, dass wenn ein Element als „aut* einem anderen Element angebracht, damit „verbunden", „gekoppelt" oder Jn Kontakt" zu sein bezeichnet wird, das Element sich dann direkt auf dem anderen Element befinden, damit verbunden oder gekoppelt sein kann, oder dass außerdem dazwischenliegende Elemente vorhanden sein können, die entweder nur dazwischen liegen oder das Element mit dem anderen Element verbinden oder koppeln oder in Kontakt halten. Wenn hingegen ein Element als „direkt auf einem anderen Element, damit „direkt verbunden", „direkt gekoppelt" oder „direkt in Kontakt* bezeichnet wird, Ist zu verstehen, dass keine dazwischenliegenden Elemente vorhanden sind. In ähnlicher Weise ist, wenn ein erstes Element als „in elektrischem Kontakt mit einem zweiten Element oder damit „elektrisch gekoppelt" bezeichnet wird, eine elektrische Bahn vorhanden, der den Stromfluss zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element ermöglicht. Die elektrische Bahn kann Kondensatoren, gekoppelte Induktivitäten und/andere Elemente einschließen, die auch ohne direkten Kontakt zwischen den leitenden Elementen einen Stromfluss ermöglichen.

Obwohl die Ausdrücke „erstes", „zweites“ usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche und/oder Abschnitte zu bezeichnen, sind diese Elemente, Komponenten, Bereiche und/oder Abschnitte nicht durch diese Ausdrücke beschränkt. Die Ausdrücke werden nur verwendet, um ein Element eine Komponente, einen Bereich oder Abschnitt von einem anderen Element einer anderen Komponente, einem anderen Bereich oder Abschnitt zu unterscheiden. Daher kann ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich oder Abschnitt, die unten behandelt sind, als zweites Element, zweite Komponente, zweiter Bereich oder Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Ausführungsformen der Erfindung sind nicht als auf die speziellen Formen der hierin dargestellten Bereiche beschränkt zu verstehen, sondern sollen Abweichungen der Formen einschließen, die zum Beispiel aus der Art der Herstellung resultieren. Ein Bereich der als quadratisch oder rechteckig dargestellt oder bezeichnet ist, hat typischerweise auch gerundete oder gekrümmte Merkmale aufgrund normaler Herstellungstoleranzen. Daher sind die in den Figuren dargestellten Bereiche schematischer Art, und ihre Formen dienen nicht dazu die genaue Form eines Bereichs einer Vorrichtung darzustellen oder den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken.

Relationsausdrücke, wie zum Beispiel „inneres“, „äußeres“, „oberes“, „über“, „unter* und unterhalb und ähnliche Ausdrücke können verwendet werden, um eine Beziehung einer Schicht oder eines anderen Bereichs mit einer anderen Schicht oder einem anderen Bereich zu bezeichnen. Es versteht sich, dass diese Ausdrücke verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung zusätzlich zu der Ausrichtung umfassen sollen, die in den Figuren dargestellt ist.

Zum Begriff „umfassen“ sei zur Klarheit gesagt, dass wenn ein erster Vorrichtungsteil einen zweiten Vorrichtungsteil umfasst, dies bedeutet, dass der erste Vorrichtungsteil den zweiten Vorrichtungsteil „aufweist“ und nicht notwendigerweise anordnungsmäßig umschließt, wenn es sich nicht beispielsweise um eine Beschreibung einer lagemäßigen und formenmäßigen Anordnung handelt; das Gleiche gilt für ein Verfahren, das einen oder mehrere Verfahrensschritte umfassen kann.

Weitere mögliche Ausbildungsformen sind in den folgenden Ansprüchen beschrieben. Insbesondere können auch die verschiedenen Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, soweit sie sich nicht technisch ausschließen.

Die In den Ansprüchen genannten Bezugszeichen dienen nur der besseren Verständlichkeit und beschränken die Ansprüche In keiner Weise auf die In den Figuren dargestellten Formen.

Bezugszeichenliste 1 Batteriesperrelektronik

1a elektronische erste Schnittstelle zu einer ersten Datenverbindung

1b elektronische zweite Schnittstelle zu einer zweiten Datenverbindung

1c Prozessoreinheit, wie beispielsweise ein Mikrokontroller

2 Kommunikationseinrichtung (beispielsweise Smartphone, Server)

3 Batteriemanagementsystem

3a Starkstromschalter

4 Batterieeinheit

4a Batteriezelle

5 Verbraucher, beispielsweise mind, ein Elektromotor

6 Energie-Ladestation

7 Batterieladezustandswert, in Abhängigkeit von einer Batteriespannung

8 oberer Schwellwert

8a ursprünglicher oberer Maximalschwellwert

9 unterer Schwellwert

9a ursprünglicher unterer Minimalschwellwert

B+ positiver Batteriepol

B- negativer Batteriepol

P+ positive Batterieanschlussklemme

P- negative Batterieanschlussklemme

GND Masse, oder Massenpotential

SOG Ladezustand (state of charge) in Prozent

VB1 erste Batteriespannung der ersten Batteriezelle

VB2 zweite Batteriespannung der zweiten Batteriezelle

VB3 dritte Batteriespannung der dritten Batteriezelle

VBn n-te Batteriespannung der n-ten Batteriezelle