br>[0063] 模数转换器（ADC)具有高的动态测量范围，其响应时间通常远小于一毫秒。
[0064] 可能需要适配ADC的输入级（stage)，该输入级通常适合于通常被包括在0到5V 之间的电压，以与储存元件电压的改变相对应。通过在电压测量模块中于ADC输入处建立 分压级能够产生这种适配。
[0065] 此外，ADC的选择取决于输入处需要的分辨率（例如对于xmV来说1比特）以及 在输出处需要的分辨率（例如12比特、14比特等）。能够通过选择计算装置和要求的测量 精度来设定这些分辨率。
[0066] 根据实施例，为了获得具有等同时间范围的测量，根据本发明的设备能够包括一 个或更多个电流传感器和一个或更多个电压传感器，它们的动态响应是相似的或等同的或 也是同一数量级或甚至是相同的。例如，在该变化方案中，所述设备能够包括：
[0067] -对于电压测量：一个或更多个ADC传感器，和
[0068] -对于电流测量：一个或更多个数字分流器或一个或更多个磁通门传感器。
[0069] 事实上，ADC具有高的动态测量范围，与数字分流器或磁通门传感器是相同的数量 级。电压测量和电流测量的时间范围在该情况下是等同的。
[0070] 在这种情况下，每个测量模块能够仅包括相应的传感器。
[0071] 根据本发明的设备的另一实施例，与储存元件相关联的至少一个电压测量模块和 相应的电流测量模块包括用于通过处理以下信号来改变所述模块的传感器的动态响应的 至少一个装置：
[0072] -在所述传感器的输入处提供的待测量电信号，和/或 [0073]-由所述传感器提供的测量信号；
[0074] 以相对于与所述储存元件相关联的电流测量模块的电流传感器的动态响应来调 节电压传感器的动态响应和相对于与所述储存元件相关联的相应的电压测量模块的相应 电压传感器的动态响应来调节相应的电流传感器的动态响应。
[0075] 这样，根据本发明的设备能够使测量模块的输出处的、从时间范围角度来看等同 的电压和电流测量可用。
[0076] 事实上，为了当电压传感器和电流传感器不具有相同的动态响应（例如当电压传 感器是ADC而电流传感器是多范围霍尔效应传感器）时在与储存元件相关联的电压和电流 测量模块的输出处最终获得等同测量，测量模块中的一个和/或另一个能够包括用于处理 必须由传感器测量的或者根据由传感器提供的测量信号测量的电压/电流的一个或更多 个装置。
[0077] 这些处理装置能够包括滤波装置，例如模拟、数字滤波装置、滑动窗滤波器，傅里 叶变换或时间滤波器。
[0078] 例如，ADC的动态范围显著大于多范围霍尔效应传感器的动态范围。在这种情况 下，两次测量的时间范围不是等同的。能够引入滤波来改变电压测量链的单位阶跃响应，以 使测量的时间范围等同。该低通类型的滤波会使电压的动态测量范围降低到电流的动态测 量范围的水平。存在用于执行该滤波的几种可能方案，其包括以下两种：
[0079] -位于ADC上游的RC类型低通模拟滤波器：由电流传感器的单位阶跃响应设定特 征截止频率，已知在缺少准确地已知的单位阶跃特征的情况下，能够采用接近1/ \或1/ (Td+l/2Tm)的值作为截止频率。在这种情况下，将该处理应用于表示待测量电压的信号；
[0080] -位于ADC下游的数字滤波器：数学处理，即低通数字滤波、滑动窗滤波器等，确保 经滤波的测量具有与电流测量相同的时间范围。在这种情况下，将该处理应用于由ADC提 供的测量信号。
[0081] 还能够实施这些处理装置以改进测量精度，例如对几个测量的取平均值的滤波器 能够减小传感器的时间响应，同时提高测量精度。
[0082] 在根据本发明的设备的一个具体实施例中，控制模块能够被配置为控制与储存元 件相关联的电压测量模块和电流测量模块，以同步执行对该储存元件的电流和电压测量。 [0083] 优选地，控制模块能够被配置为控制与储存元件相关联的电压测量模块和电流测 量模块，以交错执行对该储存元件的电流和电压测量。
[0084] 事实上，电流和电压的同步测量难以执行，而电流和电压的交替/交错测量更易 于执行。
[0085] 根据本发明，"交替测量"或"交错测量"不限制于顺序的重复，所述顺序包 括轮流测量电学变量中的一个，然后测量电学变量中的另一个，类型为（[U，I，U，I]或 [I，U，I，U])，其中"U"为电压并且"I"为电流。事实上，交替不限制于电压测量和电流测量 之间的1:1比率（即对于每次电流测量进行一次电压测量），而是涵盖对于每次电流测量进 行多次电压测量或相应地对于每次电压测量进行多次电流测量的情况。
[0086] 此外，根据本发明，"交替测量"能够是规律的或者不规律的，即两次连续电流测量 之间或两次连续电压测量之间或者也在连续地一次电流测量和一次电压测量之间的时间 能够是恒定的或变化的。
[0087] 根据本发明，控制装置能够有利地被配置为不超过由对于一次电流测量来说两次 电压测量或相应地对于一次电压测量来说两次电流测量所限定的比率，即（2U:1I)或者 (1U:21)〇
[0088] 根据本发明的设备还能够包括用于测量电荷量的模块，所述模块包括被称为电荷 传感器的为至少一个、有利地为每个储存元件测量电荷量的装置。
[0089] 这种电荷传感器能够是由电流传感器提供的电流信号的积分器。其能够独立于电 流传感器。
[0090] 有利地，控制装置还能够被配置为控制电流I、电压U和电荷量Q的测量，以使得参 数U、I和Q中的每个的至少一次测量在同一间隔st〈0.Is中进行。
[0091] 还应注意的是，与电荷有关的测量在比前述时段st长得多的时间段（大约为几 秒）内进行，以考虑电容效应。
[0092] 有利地，根据本发明的设备还能够包括缓冲存储器，其用于存储在一系列测量期 间由测量模块测量的值的至少一部分和/或由计算装置计算的值的至少一部分，其中所述 由测量模块测量的值特别是电压和电流值，并且可选地是温度和/或压力值，其中所述由 计算装置计算的值可选地与储存元件的识别码相关联。同时进行测量的成对的值在缓冲存 储器中相关联。
[0093] 存储能够以数字形式实现。
[0094] 待测量信号的采样率vsample能够被选择为使得：
[0095] 10 样本/s彡vsample< 2500 样本 /s。
[0096] 对于同一测量周期，一系列测量的电压测量次数能够等于或不同于一系列测量的 电流测量次数。
[0097] 对于两个不同的测量周期，电压测量次数、相应的电流测量次数能够是相同或不 同的。
[0098] 在一个具体的实施例中，对于给定的测量周期，电压测量次数N能够等于电流测 量次数。
[0099] 根据一个具体实施例，N能够被选择为使得2 <N< 32。这个测量次数在统计精 度和计算能力之间提供了很好的折衷。
[0100] 有利地，测量次数N能够非限制性地是等于2的幂的数。这个测量次数能够最优 化统计变量的计算。
[0101] 计算装置能够被配置为执行对至少一个中间统计变量的确定。这样的中间统计变 量能够例如是与电压或电流有关的方差、标准差或平均值。
[0102] 对于表示为G的电学变量，使N为该电学变量的测量次数：
[0103]-能够通过使用以下关系式计算平均值G:
[0105] _能够通过使用以下关系式计算方差
[0107]-能够通过使用以下关系式计算表示为〇 的标准差：
[0109] 对于给定的储存元件，计算装置因此能够被配置为或者适合于提供六个值，即 、varu、〇 "、I、varJP〇 x，其中U为电压，I为电流。
[0110] 根据在本申请的其余部分中被称为直接计算模式的一个具体的实施例，计算装置 能够被配置为根据由测量模块在单个测量周期内测量的值来统计地计算至少一个统计变 量。
[0111] 然后，所计算的统计变量能够包括利用以下关系式确定的ESR或C:
[0112] 〇u=ESRX〇j
[0113]varu=ESR2Xvarj
[0114] 和
[0116]AQi-2=CX(AU卜2_ESRXA1卜2)
[0117] 其中Q为电荷量。
[0118] 该直接计算模式提供了相对令人满意的结果，但是在所计算的统计变量的值小的 情况下具有特别敏感的缺点。此外，该直接计算模式对会增加物理变量的自然波动的、传感 器内在的测量不精确性是非常敏感的。
[0119] 在该实施例中，用于计算统计变量的时间间隔能够对应于进行一系列测量的时间 间隔。
[0120] 优选地，用于计算统计变量的特别是关于ESR的时间间隔能够小于ls，特别地等 于 0.Is。
[0121] 根据被称为间接计算方法的另一具体的实施例，计算装置能够被配置为根据由测 量模块在多个测量周期内测量并且可选地存储在存储装置中的值来统计地计算至少一个 统计变量。
[0122] 在该实施例中，计算装置能够例如通过线性回归模型考虑先前进行和存储的几个 系列的电压和电流测量。
[0123] 通过考虑在该测量周期期间进行的测量的值或者通过考虑为该测量周期统计地 计算的变量的值，能够考虑预先执行的测量周期。因此，根据一个实施例，通过在线性回归 模型中考虑在多个测量周期期间计算的统计变量，能够确定至少一个统计变量。
[0124] 间接计算能够以滑动的方式考虑先前进行并存储在存储装置中的预定数目的测 量，这些测量能够在至少两个测量周期内进行。这意味着以滑动方式考虑先前进行的预定 数量的测量。在后一种情况下，存储装置能够被配置为仅存储先前进行的预定数量的测量。
[0125] 有利地，根据本发明的设备能够包括用于将测量值和/或计算值与例如在缓冲存 储器中的先前测量或计算的存储值进行比较的比较装置，根据由比较装置提供的结果，新 的测量值和/或计算值被存储例如在缓冲存储器中。
[0126]当在测量或计算期间获得的值与先前测量或计算的存储值是相同的或相似的时， 那么新的测量/计算值不能够被存储。
[0127] 这种比较能够避免多次存储相同或相似的测量/计算值，因此能够更好地管理存 储装置。
[0128] 根据本发明的设备还能够包括测量其他参数的至少一个装置，所述其他参数与每 个储能元件相关，特别地与每个储能元件的环境相关，例如温度或压力。
[0129] 然后，所述设备能够包括用于将在实际条件下测量的数据转换为在参考条件下测 量的数据的至少一个装置。这些转换装置能够例如包括根据实验获得的并且存储在存储装 置中的数据构造的转换表。转换能够在计算一个或更多个统计变量之前或之后执行。
[0130] 根据本发明的另一方面，提出了一种系统，其包括：
[0131]-用于串联和/或并联安装的通过电容效应储存能量的多个元件，和
[0132]-根据本发明的表征设备，其为所述储能元件中的至少一个提供至少一个表征数 据项。
[0133] 储能组件还能够包括用于根据由表征设备提供的至少一个数据项来修改储存元 件的平衡或者使用的装置。
[0134] "平衡"指的是使储能组件内的电压分布均匀的行为。特别地，目标在于使得在同 一支路上串联安装的所有电容性储能元件于任何时刻在