用于测试和维护高压电池的设施和该设施的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于测试和维护高压电池的设施和该设施的应用。
【背景技术】
[0002]DE 10 2010 035553公开了一种设施、例如车辆或地面输送机械，其利用高压电池来运行并且具有电池容纳空间以用于容纳高压电池。高压电池是一种能量模块，该能量模块在其壳体内部具有带有多个锂离子电池单元和两个电池接触部的电池、用于监控电池充电状态和用于在电池和设施控制装置或充电设备之间进行数据交换的电池管理系统、以及用于将诊断设备连接到电池或其电池管理系统上的多极插座。在此规定:用于高压电池的充电站具有电池容纳空间，该电池容纳空间等于高压电池运行设施的电池容纳空间。
[0003]当前，在用于对高压电池充电的市场上只有仅仅针对高压电池的充电功能来设计的高压电池充电设备。此外，还有用于读出高压电池的电池管理系统、也即所谓的高压电池诊断设施的单独的设施。
[0004]在此，高压电池理解为电池单个单元复合体或电池模块复合体，该复合体的总电压大于60V。此外，在此为了简化表述方式将术语“高压电池”理解为整个高压电池或各个或分割的高压电池模块。
[0005]目前没有能够将高压电池(也即整个高压电池或各个高压电池模块)引入较高的充电状态并且在此附加地通过分析来自高压电池的电池管理系统的数据来生成高压电池的诊断和/或将高压电池引入到定义的较低的充电状态他即放电)的设备。
【发明内容】
[0006]本发明实现了一种用于测试并且维护具有所附独立权利要求1的特征的高压电池的设施和根据权利要求15的设施的使用。该设施的有利的实施方式是从属权利要求的主题。
[0007]本发明的核心思想是分别在唯一的设备中将高压电池充电装置连同根据随后公开的第一变型的高压电池诊断装置或者连同根据后面公开的第二变型的高压电池充电装置相联合。自然也可以在唯一的设备中联合高压电池充电装置连同高压电池诊断装置和高压电池放电装置。
[0008]如所需要地，提供了一种用于维护并且保养可连接到该设施上的高压电池(包括分割的模块)的设施。在此，可连接到该设施上的高压电池被构造为电池单个单元的复合体或被构造为电池模块的复合体并且包括高压正极端子和高压负极端子和带有数据传输端子的电池管理系统，所述数据传输端子用于在电池管理系统和相对于高压电池(包括分割的模块)外部的信息处理单元之间进行电池管理系统数据的双向传输。所需要的设施现在包括至少两个或三个装置，所述装置从包含下列项的组中选择:高压电池充电装置、高压电池放电装置和高压电池诊断装置。
[0009]高压电池充电装置被构造用于将连接到该设施上的高压电池引入到较高的充电状态中，并且包括下列项:高压正端子，其被构造用于与高压电池的高压正极端子连接；以及高压负端子，其被构造用于与高压电池的高压负极端子连接。
[0010]高压电池诊断装置被构造用于:关于内部错误的存在检查连接到该设施上的高压电池和该设施，显示识别的内部错误，优选也产生关于高压电池状态的诊断数据并且触发以下功能，所述功能目的在于将该设施和高压电池安全地引入到另外的状态中、运行和/或测试该设施和高压电池，并且该高压电池诊断装置包括带有数据传输端子的信息处理装置，所述数据传输端子用于在信息处理装置和高压电池的电池管理系统之间进行电池管理系统数据的双向传输。按照第一种变型，根据本发明的设施能够实现，高压电池能够利用仅仅一个唯一的设备、正是该设施被引入到任意较高的充电状态中并且能够与高压电池的电池管理系统结合地执行对所述高压电池的诊断功能。
[0011]高压电池放电装置被构造用于将连接到该设施上的高压电池引入到较低的充电状态中，并且包括下列项:高压正端子，其被构造用于与高压电池的高压正极端子连接；以及高压负端子，其被构造用于与高压电池的高压负极端子连接。按照第二变型，根据本发明的设施能够实现，高压电池能够利用仅仅一个唯一的设备、正是该设施被引入到任意较高也或者较低的充电状态中。按照第二变型，根据本发明的设施能够实现，高压电池能够利用仅仅一个唯一的设备、正是该设施被引入任意较高也或者较低的充电状态中。
[0012]该设施还包括为高压电池所需的端子、激励发生器(Stimul igenerator)、激励引线，它们是必需的，以便为高压电池模拟车辆环境。对于作为电动或混合动力车辆的行驶电池的高压电池，下面的、技术人员已知的信号属于为此由激励发生器产生并且借助激励引线传输的激励数据或激励信号、也即为运行高压电池所需的来自运行环境的信号:点火(接线端15)、持续正(接线端30)、接地(接线端31)和联锁信号。。
[0013]该设施还被构造用于:执行高压电池充电装置、高压电池诊断装置和/或高压电池放电装置对分割的高压模块或对高压电池联合的上面描述的功能。
[0014]在此术语“高压电池的充电状态”理解为如下参数组，该参数组由高压电池的当前电压和电池管理系统(也即电池控制设备)的确定的输出值得出。
[0015]在此术语“高压电池的维护”理解为对高压电池的干涉或改变，例如包括在错误情况之后电池模块的更换和接着的全部高压电池的组建或者例如深放电电池的再进入正常充电状态，只要这被电池制造商允许。
[0016]在此术语“高压电池的保养”理解为电池单个单元或电池模块的电荷状态的改变，例如包括在电池单个单元或电池模块之间的电荷均衡，使得例如高压电压从不会下降到预定义的值之下。
[0017]在此术语“高压电池的诊断”理解为一组对高压电池实施的研宄步骤，其包括下面的研宄的至少之一:高压电池的目视检验、从高压电池的电池管理系统中读出参数(尤其是包括错误参数)、在读出错误之后对高压电池的错误评估和由电池管理系统提供的具有测量值的值的合理性检验，所述测量值必要时已经由组件、即根据本发明的设施的高压电池充电装置和高压电池放电装置确定。
[0018]本发明的另外的优点当设施按照第一变型包括高压电池充电装置和高压电池诊断装置时，该设施还可以包括高压电池放电装置。当设施按照第二变型包括高压电池充电装置和高压电池放电装置时，该设施还可以包括高压电池诊断装置。并且当设施按照第三变型包括高压电池放电装置和高压电池诊断装置时，该设施还可以包括高压电池充电装置。这些构型能够实现:高压电池或分割的高压模块能够利用仅仅一个唯一的设备、正是利用根据本发明的设施被引入到任意的较高也或较低的充电状态中并且可以与高压电池的电池管理系统结合地执行对所述高压电池、对分割的高压模块和/或在该设施中的诊断功能。
[0019]该设施还可以包括设置在信息处理单元内部的安全装置，该安全装置被构造用于分析由高压电池诊断装置产生的诊断数据并且产生反应数据，所述反应数据可以例如通过相对于该设施基本上在外部的数据总线系统、例如控制器局域网(CAN)被传输给连接到该设施上的高压电池并且定义以下功能，所述功能目的在于将该高压电池和/或该设施运行到安全状态中和/或测试该高压电池和/或该设施，并且该安全装置被构造用于例如通过相对于该设施基本上在内部的数据总线系统将诊断数据和/或反应数据在安全装置和高压电池诊断装置之间进行双向传输。所述安全装置识别预定义的安全风险，所述安全风险的发生基于由诊断装置传输的诊断数据和/或测量数据来识别，并且所述安全装置识别预定义的反应，所述反应目的在于，将高压电池或分割的高压模块或设施从识别的安全风险情况转移到安全状态中。因此，安全装置能够实现为了保养或维护而连接到该设施上的高压电池的安全运行。
[0020]该设施还可以包括带有下列项的被设置在信息处理单元内部的人机接口:用于输出或显示电池管理系统数据、诊断数据和反应数据的输出装置、用于通过使用者输入使用者控制数据的输入装置、以及输入输出接口，输出装置和输入装置连接到该输入输出接口上，并且该输入输出接口被构造用于将由使用者输入的使用者控制数据输出以便传输给高压电池的电池管理系统、诊断装置或安全装置。对此代替地或附加地，人机接口可以包括远程操作装置，该远程操作装置具有用于输出或显示电池管理系统数据、诊断数据和反应数据的输出装置、和/或用于通过使用者输入使用者控制数据的输入装置。
[0021]对该人机接口代替地或附加地，该设施可以包括设置在信息处理单元内部的网络端子，该网络端子被构造用于读入由使用者产生的使用者控制数据以便传输给高压电池的电池管理系统、传输给诊断装置或传输给安全装置。人机接口或网络端子能够实现:为设施的操作者输出或显示关于连接到该设施上的高压电池的状态的信息，并且由操作者输入控制数据，例如用于开始预先确定的对高压电池的保养或维护过程。
[0022]尤其是，人机接口的输出装置可以包括输出媒介，所述输出媒介从包括下列项的组中选择:监视器、放映机、触摸屏、打印机和/或显示器。人机接口的输入装置可以包括输入媒介，所述输入媒介从包括