DE102013209404A1

DE102013209404A1 - Zellanordnung mit einer Mehrzahl elektrochemischer Zellen sowie Verfahren zum Betrieb derselben

Info

Publication number: DE102013209404A1
Application number: DE102013209404.3A
Authority: DE
Inventors: Stefan Butzmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2014-12-11
Also published as: CN105229891A; US10333329B2; CN105229891B; WO2014187682A1; US20160094073A1

Abstract

Es wird ein Verfahren sowie eine Zellanordnung vorgeschlagen, mittels welcher elektrochemische Zellen einer Zellanordnung zur elektrischen Energieabgabe gemäß einem übergeordneten Taktsignal angesteuert werden. Um die Hinzu- und/oder Abschaltzeitpunkte der jeweiligen Zellen aufgrund des übergeordneten Taktsignals nicht alle zeitgleich stattfinden zu lassen und die Aufwände einer Glättung der Gesamtbatteriespannung zu verringern, wird vorgeschlagen, die Schaltzeitpunkte aufgrund des übergeordneten Taktsignals für die erste Zelle gemäß einer ersten Schaltvorgabe mittels eines zellspezifischen ersten Taktshiftsignals zu verschieben.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Mehrzahl elektrochemischer Zellen sowie eine Zellanordnung mit einer Mehrzahl elektrochemischer Zellen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verbesserungen bei der getakteten Schaltung einzelner Zellen zur Steuerung einer Klemmenspannung in einem Zellverbund.
Elektrochemische Speicherzellen werden zum Bereitstellen vordefinierter elektrischer Kenngrößen häufig in Parallel- und/oder Serienschaltungen zu Zellmodulen verbunden. Beim Betrieb der Zellen ist darauf zu achten, dass die Zellen gleichmäßig und in Übereinstimmung mit ihrem Ladungs- und Alterungszustand zur Abgabe elektrischer Energie verwendet werden. Insbesondere bei der zunehmenden Elektrifizierung des Personenindividualverkehrs durch elektrisch antreibbare Fahrzeuge besteht der Bedarf nach langlebigen und zuverlässigen Zellmodulen. Zur Regelung der Energieabgabemenge ist dabei beispielsweise ein Verfahren bekannt, bei dem die Batterie-Spannung mit einem an die einzelnen Zellen übermittelten PWM-Signal als Steuergröße geregelt eingestellt werden. Hierbei wird die PWM-Vorgabe von einem Mikrocontroller oder einer anderen Logik-Einheit auf jeder Zelle an eine Leistungselektronik weitergeleitet, welche die Zelle mit einem vorgegebenen Taktsignal („duty cycle“) dem Gesamtstrang zuschaltet bzw. die Zelle überbrückt. Nachteilig bei diesem Verfahren ist die Tatsache, dass alle Zellen gleichzeitig ein- bzw. ausgeschaltet werden, so dass die Gesamtbatteriespannung zwischen ihrem möglichen Maximalwert und 0 variiert. Die entstehenden Schwankungen der Ausgangsspannung machen zur Glättung eine entsprechend große und kostenintensive Drossel notwendig. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik auszuräumen.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb einer Mehrzahl elektrochemischer Zellen einer Zellanordnung vorgeschlagen. Dabei können Batteriezellen aller gebräuchlichen Akkumulatortechnologien verwendet werden. Es können beispielsweise Batteriezellen vom Typ Pb – Bleiakku, NiCd – Nickel-Cadmium-Akku, NiH₂ – Nickel-Wasserstoff-Akkumulator, NiMH – Nickel-Metallhydrid-Akkumulator, Li-Ion – Lithium-Ionen-Akku, LiPo – Lithium-Polymer-Akku, LiFe – Lithium-Metall-Akku, LiMn – Lithium-Mangan-Akku, LiFePO₄ – Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator, LiTi – Lithium-Titanat-Akku, RAM – Rechargeable Alkaline Manganese, Ni-Fe – Nickel-Eisen-Akku, Na/NiCl – Natrium-Nickelchlorid-Hochtemperaturbatterie-Batterie SCiB – Super Charge Ion Battery, Silber-Zink-Akku, Silikon-Akku, Vanadium-Redox-Akkumulator und/oder Zink-Brom-Akku verwendet werden. Insbesondere können Batteriezellen vom Typ der Blei/Säure-, Nickel-Cadmium-, Nickel-Metallhydrid- und/oder Natrium/Natriumnickelchlorid-Zelle eingesetzt werden. Besonders bevorzugt werden Batteriezellen vom Typ der Lithium-Ionen-Zelle verwendet. Die Zellanordnung kann beispielsweise zum Antrieb eines Fortbewegungsmittels, insbesondere eines Automobils für den Personenindividualverkehr, dienen. Dabei umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt eines Definierens einer ersten Schaltvorgabe für eine erste Zelle der Zellanordnung. Mit der ersten Schaltvorgabe wird die Energieabgabecharakteristik der ersten Zelle definiert. Diese kann beispielsweise im Verhältnis zu anderen Zellen oder einer absoluten Referenz definiert sein. Insbesondere kann die Schaltvorgabe ein Ein-/Aus-Verhältnis (Tastverhältnis oder „Duty Cycle“) nach Art einer Puls-Weiten-Modulation (PWM) vorgegeben werden. Dies kann beispielsweise innerhalb eines zentralen Batterie-Managementsystems (BMS), innerhalb eines Zellmodulcontrollers oder innerhalb eines Controllers einer Einzelzelle erfolgen. Weiter umfasst das Verfahren den Schritt eines Generierens eines übergeordneten Taktsignals zum Hinzuschalten der ersten Zelle und einer zweiten Zelle zur Zellanordnung. Dieses übergeordnete Taktsignal kann dabei beispielsweise einer Gesamtenergieanfrage an die Zellanordnung entsprechen. Alternativ oder zusätzlich kann das übergeordnete Taktsignal zum Abschalten der ersten Zelle und einer zweiten Zelle der Zellanordnung generiert werden.
Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren den Schritt eines Verschiebens eines Hinzu- und/oder Abschaltpunktes der ersten Zelle gemäß der ersten Schaltvorgabe mittels eines zellspezifischen ersten Taktshiftsignals. Mit anderen Worten wird das übergeordnete Taktsignal in Abhängigkeit der Schaltvorgabe für die erste Zelle mittels eines zellspezifischen Signals verzögert, so dass die Hinzu- und/oder Abschaltzeitpunkte der ersten Zelle zeitlich mit denjenigen anderer Zellen nicht notwendigerweise zusammenfallen. Dabei kann das Taktshiftsignal insbesondere innerhalb eines Controllers der ersten Zelle generiert werden. Erfindungsgemäß wird somit verhindert, dass der Spannungshub der Zellanordnung regelmäßig zwischen dem möglichen Maximalwert der Spannung der Zellanordnung und 0 variiert wird.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Weiter bevorzugt kann auch das Hinzu- und/oder Abschalten der zweiten Zelle gemäß einer zweiten Schaltvorgabe durch ein zellspezifisches zweites Taktshiftsignal verschoben werden. Mit anderen Worten wird für eine zweite Zelle der Zellanordnung entsprechend der ersten Zelle ein eigenes Taktshiftsignal generiert und zur Verhinderung zeitlich zusammenfallender Ein- und/oder Abschaltzeitpunkte verwendet. Es ergeben sich die Vorteile, wie sie bereits zuvor in Verbindung mit der ersten Zelle ausgeführt worden sind.
Bevorzugt kann das erste Taktshiftsignal in der ersten Zelle und das zweite Taktshiftsignal in der zweiten Zelle generiert werden. Mit anderen Worten wird das Taktshiftsignal im Gegensatz zum übergeordneten Taktsignal dezentral erzeugt. Dies kann beispielsweise innerhalb eines ausschließlich der ersten Zelle bzw. ausschließlich der zweiten Zelle zugeordneten Zellcontrollers, alternativ jedoch auch durch einen mehreren Zellen zugeordneten Zellcontroller erfolgen. Auf diese Weise kann das Taktshiftsignal insbesondere dort erzeugt werden, wo auch der Zustand der jeweiligen Speicherzelle ermittelt wird. Auf diese Weise ergibt sich ein modularer Aufbau der informationsverarbeitenden Infrastruktur der Zellanordnung und Signalisierungsvorgänge können erübrigt werden.
Bevorzugt kann das erste Taktshiftsignal und alternativ oder zusätzlich das zweite Taktshiftsignal durch einen Zufallsalgorithmus verändert werden. Mit anderen Worten ist eine Verzögerung des übergeordneten Taktsignals für die Anwendung auf die erste Zelle und/oder die zweite Zelle nicht in jedem Takt dieselbe, sondern variiert zufällig. Dabei kann der Zufallsalgorithmus insbesondere unterschiedliche Werte für die erste Zelle und/oder die zweite Zelle bereitstellen. Selbstverständlich können auch jeweilige Zufallsalgorithmen zur Erzeugung jeweiliger Taktshiftsignale für die Zellen zum Einsatz gelangen. Alternativ oder zusätzlich kann ein jeweiliger vordefinierter Wert zur Verzögerung des übergeordneten Taktsignals bei der Anwendung auf eine jeweilige Zelle verwendet und das Taktshiftsignal entsprechend verschoben werden. Diese Ausgestaltungen verhindern ein häufiges zeitgleiches Schalten der in der Zellanordnung befindlichen elektrochemischen Speicherzellen. Daher kann eine zur Glättung erforderliche Drossel kleiner ausfallen.
Insbesondere können das zellspezifische erste Taktshiftsignal und das zellspezifische zweite Taktshiftsignal unterschiedlich sein. Dies kann entweder durch unterschiedliche vordefinierte Werte zur zellspezifischen Verzögerung des übergeordneten Taktsignals erfolgen. Alternativ kann für eine erste Zelle ein Zufallsalgorithmus und für eine zweite Zelle ein fest vordefinierter Wert als Taktshiftsignal verwendet werden.
Bevorzugt können auch die Beiträge der ersten Zelle und der zweiten Zelle erfindungsgemäß an eine vordefinierte Energieabgabe der Zellanordnung angepasst werden, indem das übergeordnete Taktsignal zum Schalten der ersten Zelle zusätzlich zum ersten Taktshiftsignal durch ein zellspezifisches drittes Taktshiftsignal verschoben wird. Dabei kann das dritte Taktshiftsignal in Abhängigkeit eines Zustandes der ersten Zelle erzeugt und insbesondere in Abhängigkeit des Zustandes der ersten Zelle dimensioniert werden. Mit anderen Worten wird nicht lediglich ein Versatz jeweiliger Einschaltzeitpunkte durch das erste Taktshiftsignal erzielt, sondern auch eine zellspezifische Anpassung der Schaltvorgabe zur Dosierung der Leistungsabgabe der ersten Zelle und damit des gesamten Zellmoduls. Dabei kann das dritte Taktshiftsignal im Ansprechen auf einen vordefinierten ermittelten Zustand der ersten Zelle erzeugt und angewendet werden. Zudem kann insbesondere eine quantitative Abhängigkeit zwischen dem Zellzustand und dem dritten Taktshiftsignal realisiert werden. Mit anderen Worten kann beispielsweise mit schlechter werdendem Alterungszustand und/oder Ladungszustand der ersten Zelle das übergeordnete Taktsignal vor der Anwendung auf die erste Zelle derart verzögert werden, dass sich über einen längeren Zeitraum betrachtet ein anderes Ein-/Aus-Verhältnis für die erste Zelle ergibt. Alternativ oder zusätzlich kann entsprechend das übergeordnete Taktsignal zum Schalten der zweiten Zelle zusätzlich durch ein zellspezifisches viertes Taktshiftsignal verschoben werden, welches in Abhängigkeit eines Zustandes der zweiten Zelle erzeugt und insbesondere in Abhängigkeit des Zustandes der zweiten Zelle dimensioniert wird. Die Ausführungen hinsichtlich des dritten Taktshiftsignals in Zusammenhang mit der ersten Zelle gelten entsprechend.
Bevorzugt kann das dritte und/oder das vierte Taktshiftsignal das übergeordnete Taktsignal um mehr als eine Periode des Taktsignals verschieben. Auf diese Weise können leistungsfähige Zellen einen größeren Beitrag und schwächere Zellen einen kleineren Beitrag zur Gesamtspannung (Energieabgabe bzw. Leistungsabgabe) der Batterie leisten. Hierzu wird zunächst das übergeordnete Taktsignal um mehr als eine Periode verzögert, damit die jeweilige Schaltvorgabe richtig von einem Zellcontroller erfasst werden kann und in einem zweiten Schritt das dritte Taktshiftsignal sowie der nach dem oben beschriebenen Verfahren erzeugte Duty-Cycle (das Ein-/Aus-Verhältnis) eingestellt werden kann.
Weiter bevorzugt ist die Schaltvorgabe ein Duty-Cycle- bzw. ein Tastverhältnis, insbesondere ein Pulsweitenmodulations(PWM)-Taktverhältnis. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Zellanordnung mit einer Mehrzahl elektrochemischer Zellen vorgeschlagen. Die Zellanordnung umfasst eine erste elektrochemische Zelle und eine zweite elektrochemisches Zelle. Weiter umfasst die Zellanordnung eine der ersten Zelle zugeordnete erste Leistungselektronik und eine der zweiten Zelle zugeordnete Leistungselektronik sowie ein Signalerzeugungseinheit zur Erzeugung einer Schaltvorgabe. Die erste sowie die zweite Leistungselektronik kann dabei beispielsweise als steuerbarer Schalter ausgestaltet sein, der im Ansprechen auf das (erfindungsgemäß verzögerte) übergeordnete Taktsignal angesprochen wird. Weiter umfasst die Zellanordnung eine erste Logikeinheit und eine zweite Logikeinheit, welche jeweils der ersten Zelle bzw. der zweiten Zelle zugeordnet sind. Erfindungsgemäß sind die erste Leistungselektronik und die zweite Leistungselektronik somit eingerichtet, die erste Zelle bzw. die zweite Zelle zur Zellanordnung hinzuzuschalten bzw. gegenüber der Zellanordnung zu überbrücken. Dabei ist die Zellanordnung erfindungsgemäß eingerichtet, ein Verfahren auszuführen, wie es oben im Detail beschrieben worden ist. Auch die Vorteile der erfindungsgemäßen Zellanordnung ergeben sich entsprechend aus den obigen Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren.
Bevorzugt umfasst die Zellanordnung eine Reihenschaltung und/oder eine Parallelschaltung der ersten Zelle und der zweiten Zelle. Mit anderen Worten dienen die erfindungsgemäß vorgeschriebenen Schaltvorgänge dazu, die erste und die zweite Zelle zu einer Reihenschaltung zu verbinden bzw. jeweils innerhalb einer Reihenschaltung zu überbrücken oder die erste und die zweite Zelle zu einer Parallelschaltung zu verschalten oder aus der Parallelschaltung zu trennen. Diese Anordnungen ermöglichen eine flexible Einstellung der elektrischen Kenngrößen eines die Zellen umfassenden elektrochemischen Speichermoduls.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
1 ein Prinzipschaltbild einer Zellanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Zeitdiagramm eines übergeordneten Taktsignals und eines aus einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens resultierenden Taktsignals;
3 ein Zeitdiagramm eines übergeordneten Taktsignals und eines mittels eines ersten und eines dritten Taktshiftsignals verzögerten übergeordneten Taktsignals; und
4 ein Flussdiagramm, veranschaulichend Schritte gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Zellanordnung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Zellanordnung 100 umfasst eine erste Zelle 1 und eine zweite Zelle 2. Dabei sind die erste Zelle 1 und die zweite Zelle 2 zu einem Zellmodul 10 in Reihe geschaltet und eingerichtet, mittels einer ersten und einer zweiten Leistungselektronik, bestehend aus einem ersten Transistor 3 und einem zweiten Transistor 4 bzw. einem dritten Transistor 5 und einem vierten Transistor 6, überbrückt bzw. im Verbund des Zellmoduls 10 belassen zu werden. Die Transistoren 3 bis 6 sind als Leistungs dabei eingerichtet, durch einen ersten Mikrocontroller 7 als erste Logikeinheit bzw. einen zweiten Mikrocontroller 8 als zweite Logikeinheit angesteuert zu werden. Der erste Mikrocontroller und der zweite Mikrocontroller sind dabei eingerichtet, eine erste Schaltvorgabe bzw. eine zweite Schaltvorgabe für die erste Zelle 1 bzw. die zweiten Zelle 2 der Zellanordnung 100 zu erzeugen. Der erste Mikrocontroller 7 und der zweite Mikrocontroller 8 werden durch einen übergeordneten dritten Mikrocontroller 9 mittels einer PWM-Vorgabe als übergeordnetes Taktsignal versorgt. Dabei kann der dritte Mikrocontroller 9 eingerichtet sein, im Ansprechen auf eine von der Zellanordnung 100 angeforderte elektrische Leistung die PWM-Vorgabe zu verändern, um die elektrische Leistung der Zellanordnung 100 zu erhöhen bzw. zu verringern. Dabei ist bevorzugt für jedes Batteriemodul 10 jeweils ein Isolator 11 vorhanden, beispielsweise ein Optokoppler, zur Übertragung eines Signals 11.
2 zeigt ein Zeitdiagramm eines übergeordneten Taktsignals 12, welches eine Periodendauer T aufweist. Darunter ist das Zeitsignal eines erfindungsgemäß auf Basis einer ersten Schaltvorgabe verzögerten Signals 13 dargestellt, bei welchem alle Einschaltzeitpunkte des übergeordneten Taktsignals 12 um ein Taktshiftsignal t_d verzögert sind. Unter der Annahme, dass das übergeordnete Taktsignal 12 jeder Zelle 1, 2 im Verbund der Zellanordnung 100 um einen unterschiedlichen Wert t_d verzögert wird, fallen Schaltzeitpunkte der einzelnen Zellen niemals zusammen und die maximalen Spannungshübe der Zellanordnung verringern sich erheblich.
3 zeigt ein übergeordnetes Taktsignal 12, welches mittels eines zellspezifischen ersten Taktshiftsignals 13 t_d und zusätzlich mittels eines zellspezifischen dritten Taktshiftsignals t_z verzögert worden ist. Mit anderen Worten ergibt sich das Signal 14 aus einer zusätzlichen zeitlichen Verzögerung des in 2 dargestellten Signals 13 um eine zusätzliche zeitliche Verzögerung t_z. Erkennbar ist das resultierende Signal 14 durch das dritte Taktshiftsignal um deutlich mehr als eine Periode T des übergeordneten Taktsignals 12 verzögert. Auf diese Weise verringert sich die mittlere Einschaltdauer eines mittels des Signals 14 verzögerten elektrochemischen Energiespeichers (z.B. erste Zelle 1).
4 zeigt ein Flussdiagramm, welches Schritte gemäß einem Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Verfahren veranschaulicht. In Schritt 100 wird eine erste Schaltvorgabe für eine erste Zelle 1 definiert. Beispielsweise kann dies eine Einzahlkennzeichnung eines PWM-Verhältnisses (Ein-/Aus-Verhältnis) der ersten Zelle 1 sein, welche dazu dient, die Schaltvorgänge aufgrund des übergeordneten Taktsignals 12 nicht zeitlich mit denjenigen anderer im Verbund vorhandener Zellen zusammenfallen zu lassen. In Schritt 200 wird das übergeordnete Taktsignal 12 erzeugt. Dies kann beispielsweise für sämtliche in der Zellanordnung vorhandene Zellen dasselbe sein. Gemäß dem Stand der Technik würden alle Zellen im Verbund zu denselben Zeiten ein- bzw. ausgeschaltet werden. In Schritt 300 wird das übergeordnete Treibersignal 12 zellspezifisch um die in Schritt 100 definierte Schaltvorgabe (mittels des entsprechenden Taktshiftsignals 13) verschoben. In Schritt 400 wird überprüft, ob der Zustand der ersten Zelle 1 eine zusätzliche Verschiebung des Hinzu- bzw. Abschaltzeitpunktes erfordert. Ist dies nicht der Fall ("N"), wird im Schritt 300 das Taktsignals 12 lediglich auf Basis der ersten Schaltvorgabe bzw. des ersten zellspezifischen Taktshiftsignals 13 verschoben. Ist dies jedoch der Fall ("Y"), wird in Schritt 500 das in Schritt 300 erzeugte und zellspezifisch verzögerte Signal zusätzlich mittels des dritten Taktshiftsignals verzögert. Dies kann beispielsweise eine erheblich längere zeitliche Verzögerung des übergeordneten Taktsignals 12 vor seiner Anwendung auf die erste Zelle 1 bedeuten, wodurch dem Zellzustand Rechnung getragen werden kann. Abschließend endet in Schritt 600 das erfindungsgemäße Verfahren.
Auch wenn die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele und Merkmale anhand der beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben worden sind, verbleiben Modifikationen und Kombinationen der offenbarten Merkmale im Bereich des fachmännischen Könnens, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Mehrzahl elektrochemischer Zellen (1, 2) einer Zellanordnung (100) umfassend die Schritte: – Definieren (Schritt 100) einer ersten Schaltvorgabe für eine erste Zelle der Zellanordnung, – Generieren (Schritt 200) eines übergeordneten Taktsignals (T) zum Hinzuschalten der ersten Zelle (1) und einer zweiten Zelle (2) zur Zellanordnung (100) und/oder zum Abschalten der ersten Zelle (1) und einer zweiten Zelle (2) von der Zellanordnung (100), und – Verschieben (Schritt 300) eines Hinzu- und/oder Abschaltzeitpunktes der ersten Zelle (1) gemäß der ersten Schaltvorgabe mittels eines zellspezifischen ersten Taktshiftsignals (t_d).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Hinzu- und/oder Abschalten der zweiten Zelle (2) gemäß einer zweiten Schaltvorgabe durch ein zellspezifisches zweites Taktshiftsignal (t_d) verschoben wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Taktshiftsignal (t_d) in der ersten Zelle (1) und das zweite Taktshiftsignal (t_d) in der zweiten Zelle (2) generiert wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Taktshiftsignal (t_d) und/oder das zweite Taktshiftsignal (t_d) durch einen Zufallsalgorithmus, insbesondere durch einen jeweiligen Zufallsalgorithmus, und/oder durch einen vordefinierten Wert verändert wird bzw. werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zellspezifische erste Taktshiftsignal (t_d) und das zellspezifische zweite Taktshiftsignal (t_d) unterschiedlich sind.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Beiträge der ersten Zelle (1) und der zweiten Zelle (2) zu einer Energieabgabe der Zellanordnung (100) angepasst werden, indem – das übergeordnete Taktsignal (T) zum Schalten der ersten Zelle (1) zusätzlich durch ein zellspezifisches drittes Taktshiftsignal (t_z) verschoben wird, welches in Abhängigkeit eines Zustandes der ersten Zelle (1) erzeugt und insbesondere in Abhängigkeit des Zustandes der ersten Zelle (1) dimensioniert wird, und/oder – das übergeordnete Taktsignal (T) zum Schalten der zweiten Zelle (2) zusätzlich durch ein zellspezifisches viertes Taktshiftsignal (t_z) verschoben wird, welches in Abhängigkeit eines Zustandes der zweiten Zelle (2) erzeugt und insbesondere in Abhängigkeit des Zustandes der zweiten Zelle (2) dimensioniert wird.
Verfahren nach Anspruch (6), wobei das dritte und/oder das vierte Taktshiftsignal (t_z) das übergeordnete Taktsignal (T) um mehr als eine Periode des Taktsignals (T) verschieben.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schaltvorgabe ein Duty Cycle bzw. ein Tastverhältnis, insbesondere ein Pulsweitenmodulations(PWM)-Tastverhältnis, ist.
Zellanordnung mit einer Mehrzahl (100) elektrochemischer Zellen (1), umfassend: – eine erste elektrochemische Zelle (1) und eine zweite elektrochemische Zelle (2), – eine der ersten Zelle (1) zugeordnete erste Leistungselektronik (3, 4) und eine der zweiten Zelle (2) zugeordnete zweite Leistungselektronik (5, 6), – eine Signalerzeugungseinheit (9) zur Erzeugung einer Schaltvorgabe, – eine der ersten Zelle (1) zugeordnete erste Logikeinheit (7) und eine der zweiten Zelle (2) zugeordnete zweite Logikeinheit (8), wobei – die erste Leistungselektronik (3, 4) und die zweite Leistungselektronik (5, 6) jeweils zum Hinzuschalten der ersten Zelle (1) bzw. der zweiten Zelle (2) zur Zellanordnung (100) und/oder jeweils zum Abschalten der ersten Zelle (1) bzw. der zweiten Zelle (2) von der Zellanordnung (100) eingerichtet sind, wobei weiter – die Zellanordnung (100) eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche auszuführen.
Zellanordnung nach Anspruch 9, wobei die erste Zelle (1) und die zweite Zelle (2) in Form einer Reihenschaltung zu einer gemeinsamen Zellanordnung (100) verbunden sind.