一实施方式的电路装置的示意性电路图；以及图4示出本发明的第二实施方式的电路装置的示意性电路图。
【具体实施方式】
[0018]图1示意性示出锂离子储能器I的结构。该锂离子储能器包括电极2、3，该电极被分成主区段2和测量区段3。主区段2和测量区段3彼此电绝缘。储能器还包括隔板5和相对电极4，其中隔板5布置在电极2、3和相对电极4之间并且防止电子在电极和相对电极之间的转移。优选地，主区段2、测量区段3和相对电极4分别配备用于接触的单独端子，其在图1中未示出。电极2、3和相对电极4基本上分别是扁平的形体，所述形体可以被共同地卷起。主区段2与相对电极4和隔板5的位于其间的区段构成储能器的主电池。储能器的测量电池由测量区段3、相对电极4和隔板5的位于这两个元件之间的区段构成。
[0019]图2a示出锂离子储能器I的电路符号。储能器I本身作为直流电池的电路符号来示出，该直流电池具有端子12、13和14。主区段端子12在此与电极2、3的主区段2连接并且测量端子13与电极2、3的测量区段3连接。电极2、3被实施为阴极。相对电极端子14与被实施为阳极的相对电极4连接。
[0020]图2b作为电路符号示出储能器I的另一方案。在该示例中，阳极被实施为分开的电极2、3。主区段2又与主区段端子12连接并且测量区段13与测量端子13连接。被实施为阴极的相对电极4与相对电极端子14连接。
[0021]图2b作为电路符号示出储能器I的另一方案。在该示例中，阳极被实施为分开的电极2、3。主区段2又与主区段端子12连接并且测量区段13与测量端子13连接。被实施为阴极的相对电极4与相对电极端子14连接。
[0022]图3示意性示出锂离子储能器I的第一实施方式的电路装置的电路图。锂离子储能器I的测量端子13与电流源100的一个端子连接。储能器I的相对电极端子14与电流源100的第二端子连接，使得电流源可以给储能器的测量电池3、4充电。电流源100的技术电流方向通过连接线路中至测量端子13的箭头来示出。电流源100被实施为可接通和切断的电流源100，该电流源相应地具有开关输入端。测量端子13与比较器102的同相输入端连接。比较器102的反相输入端与参考电压源101的一个端子连接。参考电压源的另一端子与相对电极2连接，相对电极的电位用作参考电压源101的参考电压的参考电位。在接通电流源100之前，在测量端子13和相对电极端子14之间的电压在正常情况下小于参考电压源101的参考电压。如果通过给测量电池3、4充电而测量端子13和相对电极端子14之间的电压上升超过参考电压源1I的参考电压，则比较器102以在至微控制器103的信号线路105上输出上升沿106来进行反应。微控制器103包括时间测量装置。该时间测量装置在电流源被接通用于充电时被起动用于时间测量。对此，微控制器103与时间测量的开始至少近似同时地将控制沿107通过开关线路104输出到电流源100的开关输入端。这可以如所述那样是正沿，但是在替代方案中也可以是负沿或脉冲或类似的。如果沿106从比较器102到达微控制器103中，则该微控制器终止时间测量，由此测量充电时间。优选地，在脉冲106通过控制线路105到达时，由微控制器103通过控制线路104切断电流源100。电流源100优选地是恒定电流源，该恒定电流源的输出电流与测量电池3、4的电压无关。于是所测量的充电时间对应于流进到测量电池3、4中的电荷量。该时间越大，测量电池3、4的放电深度就越大或测量电池3、4的充电状态就越低。
[0023]图4示意性示出锂离子储能器I的另一实施方式的电路图。该实施方式很大程度上对应于图3中示出的实施方式。相同的部件和特征利用相同的附图标记来表示。下面仅讨论两个实施方式之间的区别。最重要的区别是:电流源100产生从测量端子13至相对电极端子14的技术电流方向。这通过至相对电极端子14的引线中的箭头来示出。该电流源100的接通因此导致测量电池3、4的放电。通常，测量电池3、4的电压在开始放电过程之前高于参考电压源101的参考电压。参考电压源101因此相较于图3中的实施方式提供更小的参考电压。与此相应地，比较器将负沿108通过信号线路105输出到微控制器103。微控制器103以终止时间测量对这样的负沿108进行反应。微控制器103测量放电时间。测量电池的充电状态越高或测量电池的放电深度越低，放电时间就越长。从测量电池的充电状态或放电深度可以导出主电池的充电状态或放电深度，这也适用于图3的实施方式。
【主权项】
1.锂离子储能器(I)，包括:具有主区段(2)和与主区段(2)电隔离的测量区段(3)的电极(2，3)、相对电极(4)和在电极(2，3)与相对电极(4)之间的隔板(5)，其中构成锂离子储能器(I)的一部分的测量电池(3，4)包括电极(2，3)的测量区段(3)、相对电极测量区段和隔板(5)的布置在电极(2，3)的测量区段(3)与相对电极测量区段之间的区段，其中所述相对电极测量区段关于隔板(5)与电极(2，3)的测量区段(3)相对置， 并且构成锂离子储能器(I)的一部分的主电池(2，4)包括电极(2，3)的主区段(2)、相对电极主区段和隔板(5)的布置在电极(2，3)的主区段(2)与相对电极主区段之间的区段，其中所述相对电极主区段关于隔板(5)与电极(2，3)的主区段(2)相对置， 其中锂离子储能器(I)具有用于测量电池(3，4)的放电深度和/或充电状态的测量装置(IlO)02.根据权利要求1所述的锂离子储能器(I)，其中测量装置(110)包括连接在测量区段(3)和相对电极(4)之间的电流源(100)和与测量区段(3)以及相对电极(4)连接的电压检测装置(102)和时间测量装置(103)，利用所述时间测量装置能够测量充电时间和/或放电时间。3.根据权利要求1或2所述的锂离子储能器(I)，其中电压检测装置(102)是比较器(102)，利用所述比较器的输出信号能够确定时间测量的终止时刻。4.根据上述权利要求之一所述的锂离子储能器(1)，其测量装置(110)具有参考电压源(101)，所述参考电压源与比较器(102)连接。5.根据上述权利要求之一所述的锂离子储能器(1)，其中时间测量装置(103)时钟脉冲地工作并且特别是微控制器(103)。6.根据上述权利要求之一所述的锂离子储能器(1)，其中电流源(100)被设立用于输出恒定电流和/或是可接通和切断的，其中所述电流源特别是能够借助微控制器(103)接通和切断。7.用于检测根据上述权利要求之一所述的锂离子储能器(I)的放电深度和/或充电状态的方法，其中在开始时刻起动测量电池(3，4)上的充电或放电电流的流动，并且在开始时刻检测直至达到测量电池(3，4)的参考电压的充电时间或放电时间作为测量电池(3，4)的充电状态和/或放电深度的值。8.根据权利要求7所述的方法，其中在第一步骤中在开始时刻借助时间测量装置(103)起动时间测量，并且在第二步骤中在达到测量电池(3，4)的预先定义的电压的情况下终止时间测量。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中由测量电池(3，4)在开始时刻的充电状态和/或放电深度推断出主电池(2，4)的充电状态和/或放电深度。
【专利摘要】本发明涉及一种锂离子储能器（1），包括：具有主区段（2）和与主区段（2）电隔离的测量区段（3）的电极（2，3）、相对电极（4）和在电极（2，3）与相对电极（4）之间的隔板（5），其中构成锂离子储能器（1）的一部分的测量电池（3，4）包括电极（2，3）的测量区段（3）、相对电极测量区段和隔板（5）的布置在电极（2，3）的测量区段（3）与相对电极测量区段之间的区段，其中所述相对电极测量区段关于隔板（5）与电极（2，3）的测量区段（3）相对置，并且构成锂离子储能器（1）的一部分的主电池（2，4）包括电极（2，3）的主区段（2）、相对电极主区段和隔板（5）的布置在电极（2，3）的主区段（2）与相对电极主区段之间的区段，其中所述相对电极主区段关于隔板（5）与电极（2，3）的主区段（2）相对置，其中锂离子储能器（1）具有用于测量电池（3，4）的放电深度和/或充电状态的测量装置（110）。
【IPC分类】H02J7/00, G01N27/30, G01R31/36, H01M4/00, H01M4/02, H01M10/42, H01M10/48, H01M4/13, H01M10/0525
【公开号】CN105637378
【申请号】CN201480056311
【发明人】S.布茨曼
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年9月30日
【公告号】DE102013220711A1, WO2015055414A2, WO2015055414A3