具有多个电池组电池的电池组的电池组管理系统和方法_3

文档序号:9713983阅读:来源:国知局
]在本发明的又一方面,建议了一种方法,利用所述方法可以分别单个地测量多个电池组电池的多个低电压(尤其是单个电压),为此采用多个低压测量装置。按照该方法,借助于高压测量装置进行电池组的高电压,所述电池组的高电压可以是在多个或者所有电池组电池上的电压。低压测量装置的信号和高压测量装置的信号通过同一信号传输装置被传输到电池组控制设备。借助于上面所描述的电池组管理系统的实施形式可以执行该方法的实施形式,其中该行为可以将所述实施形式的所涉及的特征与该方法的实施形式的特征取得一致。
【附图说明】
[0028]接下来,本发明的优选的实施例参考附图详细地被描述。在附图中:
图1是根据现有技术的电池组管理系统的示意性电路图,
图2是按照本发明的电池组管理系统的第一实施形式的示意性电路图,
图3是根据本发明的电池组管理系统的第二实施形式的示意性电路图,
图4是根据本发明的电池组管理系统的第三实施形式的示意性电路图,
图5是用于电池组的高电压和电流的可以构成根据本发明的电池组管理系统的部分的测量模块的示意性电路图,和
图6是可以构成测量模块的部分或者电池组管理系统的与之不相关的部分的电流测量装置的示意性电路图。
【具体实施方式】
[0029]图1示意性地示出了根据现有技术的电池组管理系统1的结构。电池组管理系统1包括电池组控制设备2,所述电池组控制设备2利用第一信号传输装置3与高压测量装置4相连,通过另一信号传输装置5与电流测量装置6相连并且通过第三信号传输装置7与多个电压测量装置8相连,所述多个电压测量装置8分别监控电池组10的一个或者如在图1中所示出的那样分别监控电池组10的多个单个电池9。信号传输装置7是具有链接成串联电路的参加者的总线系统(菊花链),其中多个低压测量装置8通过同一总线可以与电池组控制设备2进行通信,其方式是数据穿过低压测量装置并且被转发到相邻的低压测量装置。为了保护电池组控制设备2以防在各个电池组电池的串联电路中测量具有高电位的电压的低压测量装置8的高电压,信号传输装置7具有分开装置11,借助于所述分开装置11可以将电池组控制设备2的电位与低压测量装置8的电位分开。信号传输装置3和5也分别具有这种分开装置
11。电池组控制设备2具有三个接口 13、15和17,所述三个接口 13、15和17通常为具有不同的协议的不同的总线服务。高压测量装置4与电池组10中的极18和19相连,以便可以测量其电压。电流测量装置6被布置在从电池组极19到中间电路26的电流通路21中,使得该电流测量装置6可以测量通过电流通路21流动的电流。在从极18或19到中间电路26的电流通路20和21中分别布置有继电器22或23,利用所述继电器22或23可以中断通过电流通路20或21的通过电流。继电器22或23可以通过控制线路24或25借助于电池组控制设备2被切换,以便将电池组10与中间电路26分开。由电池组10供电的负载通常被连接到中间电路26上。
[0030]图2示意性地示出了在第一实施形式中的根据本发明的电池组管理系统的结构。该实施形式在有些方面与根据现有技术的电池组管理系统1相似,所述电池组管理系统1关于图1已经被描述。相同的部件和特征用相同的参考数字标明,并且除了区别之外不再一次分别地被描述。要参阅图1的实施方案。与现有技术的主要区别是去掉总线系统3和5。为了高压测量装置4可以与继续处理其数据的装置进行通信,该高压测量装置4在总线7中被内连到低压测量装置8。在该实施形式中,该高压测量装置被集成到电池组控制设备2中,使得该电池组控制设备2具有高电压部分28和低电压部分29。高压测量装置4到要测量的电压的连接线路只是示意性地并且在没有直到电池组10的连接的情况下被示出。优选地,该高压测量装置4可以测量多个高电压,所述多个高电压可能偏离在所有电池组电池9上的电压;所述多个高电压例如可以是在电池组10的部分上的电压或者在其外围设备中的电压。在电池组控制设备2的高电压部分28和低电压部分29之间布置了用于将高电压部分28与低电压部分29电流分开的分开装置11,所述分开装置11导致了在信号传输装置7中的电流分开部位。因此,处理信号传输装置7的数据的微处理器27与电压测量装置8和高压装置4电流分开。同样,电流测量装置可以与其它可设想的部件一样被所示出的电池组管理系统1包括。不同于在图1中的实施形式,除了一个或者多个电池组电池9的电压之外,低压测量装置8也可以测量一个或者多个电池组电池9的温度。
[0031]图3示意性地示出了按照本发明的电池组管理系统1的第二实施形式,所述电池组管理系统1大部分与在图2中所示出的实施形式一致。接下来只探讨与该实施形式的区别。相同的特征和部件用相同的参考数字标明。不同于在图2中所示出的实施形式,高压测量装置4与电池组控制设备2分开并且被实施为单独的单元。这使得例如在电动车辆中在分布部件情况下的高灵活性成为可能,这在铺设电缆的情况下可以节省电缆长度。电池组18和19的极和被连接在其上的连接通路20和21在图3中被示出。高压测量装置4被连接到该连接通路20和21,使得该高压测量装置4可以测量在其电位之间的电压。
[0032]图4示意性地示出了电池组管理系统1的第三实施形式,所述电池组管理系统1在主要部分中与在图2和3中所示出的实施形式一致。只探讨与这些实施形式的区别。相同的特征和部件有相同的参考数字。不同于在上面所描述的实施形式中,图4的实施形式具有不仅可以测量电池组10的高电压而且可以测量电池组10的电流的测量模块46。该测量模块46优选地在电池组管理系统1中被布置按照现有技术电流测量装置6占用的位置。然而,不同于现有技术,该测量模块被内连到信号传输装置7中,所述信号传输装置7将信号从电压测量装置8传输到电池组控制设备2。在此,测量模块46优选地是在经过信号传输装置7的信号传输上的被链接的参加者的链中的环节,所述环节关于数据传输最接近于电池组控制设备2地被布置。极19的电流流经测量模块46,所述极19的电流通过电流连接通路21被传导经过测量模块46,使得该电流供用于进行测量的电流测量装置支配。可替换地,当然也可以将该模块46布置在电流传导通路20中。为了构成测量模块46的部分的高压测量装置可以测量在电池组10的极18和19之间的电压,测量模块46通过电压测量连接47与电池组极18或19相连,所述电池组极18或19的电流不流经测量模块46。如在现有技术中那样,继电器22和23可以通过控制线路24或25而由电池组控制设备2来操纵,以便将中间电路26与电池组10分开。
[0033]图5示意性地示出了测量模块46的结构。如也在图4中所示出的那样,测量模块46被布置在电流传导通路21中,使得电池组的电流可以通过电流传导通路21流经电流测量装置6。电流测量装置6优选地由冗余地工作的两个单独的电流传感器组成。以这种方式可以确定电流传感器中的一个是否有错误地工作。为了提高冗余,可设想的是还采用更多电流传感器。电流传感器将其测量数据转发给接口 17,所述接口 17可以将所述测量数据通过信号传输装置7发送到电池组管理系统1的其它部件。信号传输装置7是链接的总线系统,所述链接的总线系统也被称作菊花链。接口 17可以通过可选的电流分开11并且通过信号传输通路7a发送信号,所述信号传输通路7a将接口 17例如与(例如车辆的)中央控制设备相连。优选地,连接7a构成信号传输装置7的部分,由此所连接的中央控制设备同样是信号传输装置7的链接的总线系统的部分。另外,该测量模块46具有一个或者多个温度传感器48,所述一个或者多个温度传感器48可以测量所述测量模块46或者其部件的温度。相对应的测量数据可以被传输给接口 17,所述接口 17可以通过信号传输装置7转送所述相对应的测量数据。另夕卜,测量模块46具有一个或者多个高压测量装置4。所述一个或者多个高压测量装置4利用测量线路47或51被连接到电池组10的极18和19的电位上。在此,电压测量线路51在测量模块46之内伸展,因为在电流传输通路21上的极19的电位在内部可支配。可替换地,电流传输通路20也可以经过测量模
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