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DE-102024210631-A1 - LEITERPLATTENKOPPLUNG

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Abstract

Ein Batteriemanagementsystem (110) wird offenbart. Das Batteriemanagementsystem (110) umfasst eine Vielzahl von Leiterplatten (126, 128). Eine erste Leiterplatte (126) und eine zweite Leiterplatte (128) sind galvanisch voneinander isoliert und zum Übertragen eines elektronischen Signals über eine nichtleitende elektronische Kopplung zwischen einander angeordnet. Ferner wird ein Verfahren zum Anordnen und Betreiben des Batteriemanagementsystems (110) offenbart.

Inventors

  • Christian Walther
  • Markus Ekler
  • Philipp Vogel
  • Maximilian Mönikes

Assignees

  • INFINEON TECHNOLOGIES AG

Dates

Publication Date
20260507
Application Date
20241105

Claims (20)

  1. Ein Batteriemanagementsystem (110), umfassend eine Vielzahl von Leiterplatten (126, 128), wobei eine erste Leiterplatte (126) und eine zweite Leiterplatte (128) galvanisch voneinander isoliert und zum Übertragen eines elektronischen Signals über eine nichtleitende elektronische Kopplung zwischen einander angeordnet sind.
  2. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die nichtleitende elektronische Kopplung eine kapazitive Kopplung ist.
  3. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Leiterplatte (126) und die zweite Leiterplatte (110) einander zumindest teilweise überlappen.
  4. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Leiterplatte (126) eine erste leitende Schicht (130) und eine erste isolierende Schicht (132) umfasst, wobei die zweite Leiterplatte (128) eine zweite leitende Schicht (134) umfasst, wobei die erste Leiterplatte (126) und die zweite Leiterplatte (128) zumindest teilweise so angeordnet sind, dass die erste leitende Schicht (130) und die zweite leitende Schicht (134) durch die erste isolierende Schicht (132) räumlich getrennt sind.
  5. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die zweite Leiterplatte (128) ferner eine zweite isolierende Schicht (136) umfasst, wobei die erste Leiterplatte (126) und die zweite Leiterplatte (128) zumindest teilweise so angeordnet sind, dass die erste leitende Schicht (130) und die zweite leitende Schicht (134) durch die erste isolierende Schicht (132) und die zweite isolierende Schicht (136) räumlich getrennt sind.
  6. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der ersten leitenden Schicht (130) und der zweiten leitenden Schicht (134) eine strukturierte Schicht ist.
  7. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der ersten leitenden Schicht (130) und der zweiten leitenden Schicht (134) zum Ausführen einer elektronischen Funktion eingerichtet ist.
  8. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine dritte Leiterplatte (138), wobei die zweite Leiterplatte (128) und die dritte Leiterplatte (138) galvanisch voneinander isoliert und zum Übertragen von elektronischen Signalen über eine nichtleitende elektronische Kopplung zwischen einander angeordnet sind.
  9. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Leiterplatte (126), die zweite Leiterplatte (128) und die dritte Leiterplatte (138) zum Übertragen eines elektronischen Signals zwischen der ersten Leiterplatte (126) und der dritten Leiterplatte (138) über die zweite Leiterplatte (128) angeordnet sind.
  10. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Leiterplatten (126, 128, 138) eine flexible Leiterplatte ist.
  11. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Batteriemanagementsystem (110) ein verteiltes Batteriemanagementsystem ist.
  12. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Leiterplatten (126, 128, 138) eine Zellüberwachungsschaltung (116) trägt, die zum Überwachen einer Batteriezelle (112) eingerichtet ist.
  13. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend mindestens einen Batteriezellenverbinder (146), der zum Verbinden einer Mehrzahl von Batteriezellen (112) eingerichtet ist.
  14. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei mindestens eine der Leiterplatten (126, 128, 138) elektronisch mit dem Batteriezellenverbinder (146) verbunden ist.
  15. Das Batteriemanagementsystem (110) gemäß einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend mindestens einen Träger (144), der zum Tragen mindestens des Batteriezellenverbinders (146) eingerichtet ist, wobei mindestens eine der Leiterplatten (126, 128, 138) mechanisch an dem Träger (144) befestigt ist.
  16. Ein Verfahren, aufweisend: a) Anordnen einer ersten Leiterplatte (126) und einer zweiten Leiterplatte (126) innerhalb eines Batteriemanagementsystems (110), so dass die erste Leiterplatte (126) und die zweite Leiterplatte (126) galvanisch isoliert und über eine nichtleitende elektronische Kopplung elektronisch gekoppelt sind, und b) Übertragen eines elektronischen Signals zwischen der ersten Leiterplatte (126) und der zweiten Leiterplatte (128) über die nichtleitende elektronische Kopplung zwischen der ersten Leiterplatte (126) und der zweiten Leiterplatte (128).
  17. Das Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die nichtleitende elektronische Kopplung zwischen der ersten Leiterplatte (126) und der zweiten Leiterplatte (128) eine kapazitive Kopplung ist.
  18. Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, ferner aufweisend: c) Anordnen einer dritten Leiterplatte (138) und der zweiten Leiterplatte (128), so dass die zweite Leiterplatte (128) und die dritte Leiterplatte (138) galvanisch isoliert und über eine nichtleitende elektronische Kopplung elektronisch gekoppelt sind, und d) Übertragen eines elektronischen Signals zwischen der zweiten Leiterplatte (128) und der dritten Leiterplatte (138) über die nichtleitende elektronische Kopplung zwischen der zweiten Leiterplatte (128) und der dritten Leiterplatte (138).
  19. Das Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, ferner aufweisend: e) Übertragen eines elektronischen Signals zwischen der ersten Leiterplatte (126) und der dritten Leiterplatte (138) über die zweite Leiterplatte (128).
  20. Eine Verwendung für eine Automobilanwendung von mindestens einem von einem Batteriemanagementsystem (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die sich auf ein Batteriemanagementsystem (110) beziehen, und einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche.

Description

TECHNISCHES GEBIET Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Batteriemanagementsystem, ein Verfahren zum Anordnen und Betreiben des Batteriemanagementsystems und eine Verwendung davon. Das offenbarte Batteriemanagementsystem und das offenbarte Verfahren können insbesondere in einer Automobilanwendung verwendet werden, wie etwa zum Steuern von Batteriezellen in einem Fahrzeug. Es können jedoch selbstverständlich auch andere Anwendungen möglich sein. HINTERGRUND Batteriemanagementsysteme steuern typischerweise mehrere Batteriezellen in zumindest teilweise unterschiedlichen Spannungsdomänen. Somit können mehrere Zellüberwachungsschaltungen, die jeweils unterschiedliche Batteriezellen steuern, miteinander verbunden sein, um das Batteriemanagementsystem zu bilden. Insbesondere können die Zellüberwachungsschaltungen in einer Daisy-Chain angeordnet sein. Die Zellüberwachungsschaltungen können galvanisch isoliert sein, beispielsweise durch Verwenden eines Kondensators zum Bereitstellen der galvanischen Isolierung. In der Praxis sind die Zellüberwachungsschaltungen typischerweise unter Verwendung eines Zweidraht-Kommunikationsbusses in einer Daisy-Chain verbunden, sodass zwei Stecker während der Herstellung platziert werden müssen. Dies beinhaltet typischerweise einen arbeitsintensiven Prozess, der insbesondere manuelle Arbeit erfordert. Somit besteht insbesondere ein Bedarf, den Aufwand zum Anordnen des Batteriemanagementsystems zu reduzieren und insbesondere manuelle Arbeit in diesem Prozess zu eliminieren. ZUSAMMENFASSUNG In einem ersten Aspekt wird ein Batteriemanagementsystem offenbart. Das Batteriemanagementsystem umfasst eine Vielzahl von Leiterplatten. Eine erste Leiterplatte und eine zweite Leiterplatte sind galvanisch voneinander isoliert. Die erste Leiterplatte und die zweite Leiterplatte sind ferner zum Übertragen eines elektronischen Signals über eine nichtleitende elektronische Kopplung zwischen einander angeordnet. In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren offenbart. Das Verfahren weist auf:a) Anordnen einer ersten Leiterplatte und einer zweiten Leiterplatte innerhalb eines Batteriemanagementsystems, so dass die erste Leiterplatte und die zweite Leiterplatte galvanisch isoliert und über eine nichtleitende elektronische Kopplung elektronisch gekoppelt sind, undb) Übertragen eines elektronischen Signals zwischen der ersten Leiterplatte und der zweiten Leiterplatte über die nichtleitende elektronische Kopplung zwischen der ersten Leiterplatte und der zweiten Leiterplatte. In einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung des Batteriemanagementsystems und/oder des Verfahrens für eine Automobilanwendung offenbart. Der Fachmann wird zusätzliche Merkmale und Vorteile beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und beim Betrachten der begleitenden Zeichnungen erkennen. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Die vorliegende Offenbarung ist beispielhaft und nicht einschränkend in den Figuren der begleitenden Zeichnungen veranschaulicht, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf ähnliche oder identische Elemente beziehen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise relativ zueinander maßstabsgetreu. Die Merkmale der verschiedenen veranschaulichten Beispiele können kombiniert werden, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen. 1 veranschaulicht schematisch ein Beispiel eines elektronischen Aufbaus eines Batteriemanagementsystems.2 veranschaulicht schematisch ein Beispiel einer Anordnung von zwei Leiterplatten innerhalb des Batteriemanagementsystems.3 veranschaulicht schematisch ein Beispiel einer Anordnung von drei Leiterplatten innerhalb des Batteriemanagementsystems.4 veranschaulicht schematisch ein Beispiel eines mechanischen Aufbaus des Batteriemanagementsystems.5 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens zum Anordnen und Betreiben des Batteriemanagementsystems. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG Die hierin beschriebenen Beispiele bieten erhebliche Vorteile. Insbesondere umfasst das offenbarte Batteriemanagementsystem eine Vielzahl von Leiterplatten, die zum Übertragen eines elektronischen Signals über eine nichtleitende elektronische Kopplung, wie beispielsweise eine kapazitive Kopplung, angeordnet sind. Somit können die Leiterplatten, die Zellüberwachungsschaltungen zum Überwachen der Batteriezellen tragen können, so angeordnet sein, dass sie eine kapazitive Kopplung zwischen einander bilden, beispielsweise indem sie einander zumindest teilweise überlappen. Eine derartige Anordnung der Leiterplatten kann während der Herstellung automatisiert werden. Infolgedessen ist ein manuelles Platzieren von Steckern zum Verbinden der Zellüberwachungsschaltungen möglicherweise nicht mehr erforderlich, sodass der Herstellungsaufwand zum Anordnen des Batteriemanagementsystems signifikant reduziert werden kann. 1 veranschaulicht schematisch ein Beispiel eines elektronischen Aufbaus eines Batteriemanagementsystems 110. Das Batteriemanagementsystem 110 kann zum Steuern, Überwachen oder Regeln