用于監(jiān)視和調(diào)節(jié)電池組的運(yùn)行的電池組管理系統(tǒng)和具有這種電池組管理系統(tǒng)的電池組系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于監(jiān)視以及調(diào)節(jié)能夠再充電的、包括多個(gè)電池組電池的電池組的運(yùn)行的電池組管理系統(tǒng)（1），所述電池組管理系統(tǒng)包括控制設(shè)備單元（2）、多個(gè)分別要分配給至少一個(gè)電池組電池的電池監(jiān)視單元（3）、用于發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)（5）和用于將所述電池組與耗電器裝置和/或充電裝置電流分離的分離裝置（4），其中所述分離裝置（4）被構(gòu)造用于接收數(shù)據(jù)。所述分離裝置（4）在此包括分析單元，所述分析單元關(guān)于將電池組與耗電器裝置和/或充電裝置分離的需求來(lái)分析在分離裝置（4）側(cè)所接收的數(shù)據(jù)。此外，本發(fā)明涉及具有能夠再充電的、包括多個(gè)電池組電池的電池組以及根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)視以及調(diào)節(jié)所述電池組的運(yùn)行的電池組管理系統(tǒng)（1）的電池組系統(tǒng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于監(jiān)視和調(diào)節(jié)電池組的運(yùn)行的電池組管理系統(tǒng)和具有這種電池組管理系統(tǒng)的電池組系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于監(jiān)視以及調(diào)節(jié)能夠再充電的、包括多個(gè)電池組電池的電池組的運(yùn)行的電池組管理系統(tǒng)，所述電池組管理系統(tǒng)包括控制設(shè)備單元、多個(gè)分別要分配給至少一個(gè)電池組電池的電池監(jiān)視單元、用于發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)以及用于將電池組與耗電器裝置和/或充電裝置電流分離的分離裝置，其中所述分離裝置被構(gòu)造用于接收數(shù)據(jù)。
[0002]此外，本發(fā)明涉及具有能夠再充電的、包括多個(gè)電池組電池的電池組和用于監(jiān)視以及調(diào)節(jié)所述電池組的運(yùn)行的電池組管理系統(tǒng)的電池組系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]電池組管理系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中例如從出版物WO 2010/118039 Al中已知。開(kāi)頭所提到的電池組管理系統(tǒng)在此在電池組系統(tǒng)中尤其被用于監(jiān)視以及調(diào)節(jié)電池組的運(yùn)行，所述電池組包括具有多個(gè)被相互電接線(xiàn)的電池組電池、尤其能夠再充電的鋰離子電池的電池組。電池組系統(tǒng)的電池組的運(yùn)行在此尤其包括電池組的放電過(guò)程、即尤其以相應(yīng)的耗電器利用這種電池組，以及包括電池組的充電過(guò)程、即電池組的再充電。電池組管理系統(tǒng)在此通常確保在考慮要對(duì)電池組提出的安全要求、功率要求和/或壽命要求的情況下的可靠運(yùn)行。
[0004]在迄今已知的電池組管理系統(tǒng)中，尤其電池組電池的電池電壓由多個(gè)電池監(jiān)視單元、即所謂的CelI Supervising Circuits(電池監(jiān)控電路，CSCs)作為測(cè)量值來(lái)檢測(cè)并且經(jīng)由通信總線(xiàn)被傳輸給中央控制設(shè)備單元、即所謂的Battery Control Unit(電池組控制單元，BCU)。此外可以將由電流傳感器所測(cè)量的電流作為另外的測(cè)量值傳輸給控制設(shè)備單元。電池組控制單元通過(guò)分析測(cè)量值來(lái)確定電池組特性、如尤其各個(gè)電池組電池的也被稱(chēng)為State of Charge(充電狀態(tài)，S0C)的充電狀態(tài)以及各個(gè)電池組電池的也被稱(chēng)為State ofHealth(健康狀態(tài)，S0H)的老化。
[0005]除此之外，這種電池組管理系統(tǒng)通常包括接觸器作為用于將電池組與耗電器裝置和/或充電裝置電流分離的分離裝置。這種分離裝置在此被構(gòu)造用于將操控信號(hào)作為數(shù)據(jù)來(lái)接收，其中分離裝置的操控同樣通過(guò)控制設(shè)備單元來(lái)進(jìn)行。尤其給控制設(shè)備單元指派如下任務(wù):當(dāng)所檢測(cè)的測(cè)量值指出這些電池組電池的安全關(guān)鍵的狀態(tài)時(shí)，經(jīng)由操控分離裝置來(lái)將各個(gè)電池組電池或一組電池組電池、如尤其各個(gè)電池組模塊與電池組的極連接端子電分離。電池組電池的這種隔開(kāi)有重大意義，以便防止不僅電池組而且由電池組所饋電的耗電器裝置或者給電池組再充電的充電裝置的較大的損害。
[0006]在此，尤其鑒于該安全相關(guān)的方面存在進(jìn)一步改進(jìn)電池組管理系統(tǒng)和具有電池組管理系統(tǒng)的電池組系統(tǒng)的持續(xù)的需要。
[0007]因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供鑒于電池組系統(tǒng)的安全運(yùn)行被改進(jìn)的電池組管理系統(tǒng)，所述電池組管理系統(tǒng)有利地在存在將電池組與被連接在電池組上的耗電器裝置和/或充電裝置分離的需求的情況下關(guān)于及早的分離被改進(jìn)。除此之外，電池組管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)有利地關(guān)于可靠地識(shí)別電池組電池的安全關(guān)鍵的狀態(tài)被改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決所述任務(wù)，提出用于監(jiān)視以及調(diào)節(jié)能夠再充電的、包括多個(gè)電池組電池的電池組的運(yùn)行的電池組管理系統(tǒng)，所述電池組管理系統(tǒng)包括控制設(shè)備單元、多個(gè)分別要分配給至少一個(gè)電池組電池的電池監(jiān)視單元、用于發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)以及用于將電池組與耗電器裝置和/或充電裝置電流分離的分離裝置，其中所述分離裝置被構(gòu)造用于接收數(shù)據(jù)，并且分離裝置包括分析單元，所述分析單元關(guān)于將電池組與耗電器裝置和/或充電裝置分離的需求分析在分離裝置側(cè)所接收的數(shù)據(jù)。分離裝置通過(guò)分析單元有利地在一定程度上配備“智能”，分離裝置的功能由此有利地被擴(kuò)展和/或能夠被擴(kuò)展。根據(jù)本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)的分離裝置因此有利地是在其功能范圍上被擴(kuò)展的電池組斷開(kāi)單元(BDU)0
[0009]由電池組管理系統(tǒng)的分離裝置所接收的數(shù)據(jù)尤其是模擬的和/或數(shù)字化的測(cè)量參量和/或控制信號(hào)。尤其在本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中規(guī)定:分離裝置的分析單元被構(gòu)造用于可以執(zhí)行附加的安全檢查并且因此利用根據(jù)本發(fā)明的電池組系統(tǒng)進(jìn)一步提高電池組系統(tǒng)的安全性。分析單元根據(jù)一種有利的設(shè)計(jì)方案尤其被構(gòu)造用于驗(yàn)證控制設(shè)備單元的分析結(jié)果，使得分離裝置有利地僅在將電池組與耗電器裝置和/或充電裝置分離的需求以被驗(yàn)證的方式存在的情況下將電池組與所連接的耗電器裝置和/或充電裝置電流分離。
[0010]有利地，分離裝置通過(guò)分析所接收的數(shù)據(jù)本身能夠優(yōu)選地在不將相應(yīng)的觸發(fā)信號(hào)和/或操控信號(hào)從控制設(shè)備單元發(fā)送給分離裝置的情況下觸發(fā)電池組與耗電器裝置和/或充電裝置的分離。分離裝置此外優(yōu)選地包括開(kāi)關(guān)元件、優(yōu)選地接觸器，所述開(kāi)關(guān)元件有利地通過(guò)斷開(kāi)來(lái)中斷電池組和耗電器裝置之間的或者電池組和充電裝置之間的高壓電路。開(kāi)關(guān)元件的斷開(kāi)在此優(yōu)選地通過(guò)被發(fā)送給相應(yīng)的開(kāi)關(guān)元件的操控信號(hào)來(lái)觸發(fā)，其中分離裝置有利地被構(gòu)造用于生成操控信號(hào)。在這種有利的設(shè)計(jì)方案中，電池組管理系統(tǒng)之內(nèi)的安全關(guān)鍵的路徑有利地被縮短，因?yàn)閿?shù)據(jù)可以直接被傳輸給分離裝置并且不需要經(jīng)由控制設(shè)備單元的更長(zhǎng)的信號(hào)路徑。除此之外，控制設(shè)備單元有利地能夠以?xún)H僅非安全關(guān)鍵的功能來(lái)實(shí)施。由此有利地簡(jiǎn)化對(duì)控制設(shè)備單元所提出的保護(hù)要求以及與之關(guān)聯(lián)的保護(hù)耗費(fèi)，由此有利地能夠節(jié)省成本。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)的控制設(shè)備單元優(yōu)選地是中央控制設(shè)備單元、尤其所謂的電池組控制單元(BCT)。在此尤其規(guī)定:控制設(shè)備單元被構(gòu)造用于實(shí)施中央控制任務(wù)。尤其規(guī)定:控制設(shè)備單元經(jīng)由通信系統(tǒng)與電池監(jiān)視單元連接以用于接收數(shù)據(jù)并且接收由電池監(jiān)視單元所檢測(cè)的運(yùn)行參數(shù)、尤其電池組電池電壓和/或電池組電池溫度。所接收的數(shù)據(jù)在此由控制設(shè)備單元來(lái)分析。在分析的范圍內(nèi)尤其確定電池組特性、諸如電池組電池的充電狀態(tài)(S0C;S0C:State of Charge)和/或電池組電池的老化狀態(tài)(SOH;SOH:State ofHealth)。除此之外，控制設(shè)備單元優(yōu)選地具有通信接口，控制設(shè)備單元可以經(jīng)由所述通信接口與不屬于電池組管理系統(tǒng)的另外的控制設(shè)備單元通信。因?yàn)橛绕湟?guī)定根據(jù)本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)在混合動(dòng)力車(chē)輛、插電混合動(dòng)力車(chē)輛或電動(dòng)車(chē)輛中所采用的電池組系統(tǒng)中的使用，所以電池組管理系統(tǒng)的控制設(shè)備單元可以經(jīng)由通信接口有利地與車(chē)輛控制設(shè)備、諸如所謂的車(chē)輛控制單元(Vehicle Control Unit, V⑶)通信。V⑶在此接管如下功能、諸如驅(qū)動(dòng)力矩的協(xié)調(diào)、充電管理和/或?qū)?chē)輛狀態(tài)、諸如“充電”、“行駛”或“泊車(chē)”的控制。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的電池組系統(tǒng)的電池監(jiān)視單元優(yōu)選地尤其被構(gòu)造用于接管傳感功能，如尤其用于檢測(cè)電池組電池電壓和/或電池組電池溫度，和/或用于執(zhí)行電池組電池之間的充電均衡。尤其規(guī)定:電池監(jiān)視單元是所謂的電池監(jiān)控電路(CelI Supervis1n Circuits,CSOo
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一種特別有利的設(shè)計(jì)方案，電池組管理系統(tǒng)的分離裝置包括控制裝置，所述控制裝置被構(gòu)造用于根據(jù)分析單元的分析的結(jié)果來(lái)觸發(fā)電池組與耗電器裝置和/或充電裝置的分離。尤其規(guī)定:控制裝置被構(gòu)造用于優(yōu)選地操控分離裝置的開(kāi)關(guān)元件、尤其接觸器，使得開(kāi)關(guān)元件通過(guò)由控制裝置所生成的操控信號(hào)而斷開(kāi)并且因此實(shí)行電池組與耗電器裝置和/或充電裝置的電流分離。尤其規(guī)定:分離裝置的分析單元將關(guān)鍵運(yùn)行狀態(tài)的存在用信號(hào)通知給分離裝置的控制裝置，其中關(guān)鍵運(yùn)行狀態(tài)借助于分析裝置來(lái)探測(cè)。為此尤其可以將在分離裝置側(cè)所接收的測(cè)量值借助于比較器單元與預(yù)定義的極限值相比較，其中預(yù)定義的極限值的超出和/或未超出可以表明電池組的關(guān)鍵運(yùn)行狀態(tài)。
[0014]按照根據(jù)本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)的另一特別有利的設(shè)計(jì)方案，分離裝置經(jīng)由通信系統(tǒng)與電池監(jiān)視單元連接，尤其直接與電池監(jiān)視單元連接，其中分離裝置被構(gòu)造用于將由電池監(jiān)視單元所檢測(cè)的運(yùn)行參數(shù)、尤其所檢測(cè)的電池組電池電壓和/或電池組電池溫度作為數(shù)據(jù)來(lái)接收。通過(guò)電池監(jiān)視單元和分離裝置之間、即尤其用于電池電壓測(cè)量和/或溫度測(cè)量的組件和用于將電池組與耗電器裝置和/或充電裝置電流分離的開(kāi)關(guān)元件之間的這種優(yōu)選的直接的連接，特別是因?yàn)橛呻姵乇O(jiān)視單元所檢測(cè)的運(yùn)行參數(shù)不經(jīng)由所述電池組管理系統(tǒng)的控制設(shè)備單元被傳輸給分離裝置，所以有利地實(shí)現(xiàn)短的安全關(guān)鍵的路徑。
[0015]有利地，電池組管理系統(tǒng)的通信系統(tǒng)是串行總線(xiàn)系統(tǒng)、優(yōu)選地是CAN總線(xiàn)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)在此在電池組管理系統(tǒng)之內(nèi)有利地在利用CAN協(xié)議的情況下被傳輸。在利用CAN協(xié)議的情況下的傳輸有利地是特別可靠的以及不大易受干擾的。
[0016]按照根據(jù)本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)的另一有利的設(shè)計(jì)方案，電池組管理系統(tǒng)包括用于測(cè)量電池組的電流的至少一個(gè)電流測(cè)量裝置，其中所述至少一個(gè)電流測(cè)量裝置與分離裝置連接并且所述分離裝置被構(gòu)造用于將由所述至少一個(gè)電流測(cè)量裝置所測(cè)量的電流作為數(shù)據(jù)來(lái)接收。電流測(cè)量例如可以在利用分流器的情況下被實(shí)現(xiàn)。將所述至少一個(gè)電流測(cè)量裝置連接到分離裝置上尤其可以經(jīng)由所謂的LIN總線(xiàn)(LIN: Local InterconnectNetwork本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)))來(lái)進(jìn)行。如迄今通常的那樣將相應(yīng)的電流測(cè)量裝置連接到電池組管理系統(tǒng)的控制設(shè)備單元上有利地可以在電池組管理系統(tǒng)的這種根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中取消。通過(guò)分離裝置和所述至少一個(gè)電流測(cè)量裝置之間的直接通信有利地實(shí)現(xiàn)了短的安全關(guān)鍵的路徑。在具有根據(jù)本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)的電池組的運(yùn)行中的安全性由此有利地被進(jìn)一步提尚。
[0017]分離裝置此外有利地被構(gòu)造用于將至少一個(gè)碰撞信號(hào)作為數(shù)據(jù)來(lái)接收。這尤其在車(chē)輛中所采用的電池組系統(tǒng)中采用根據(jù)本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)的情況下是有利的。在此尤其規(guī)定:車(chē)輛的控制設(shè)備單元通過(guò)分析由碰撞傳感器所檢測(cè)的測(cè)量參量來(lái)產(chǎn)生碰撞信號(hào)、例如如下碰撞信號(hào)，所述碰撞信號(hào)被用于觸發(fā)機(jī)動(dòng)車(chē)約束系統(tǒng)，并且該信號(hào)被發(fā)送給分離裝置。分離裝置為此優(yōu)選地具有單獨(dú)的通信接口。碰撞信號(hào)優(yōu)選地由分離裝置的分析單元作為碰撞信號(hào)來(lái)識(shí)別，其中有利地在接收到碰撞信號(hào)時(shí)優(yōu)選地通過(guò)操控分離裝置的接觸器來(lái)觸發(fā)電池組與耗電器裝置和/或充電裝置的分離。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一特別有利的設(shè)計(jì)方案，電池組管理系統(tǒng)具有另一通信系統(tǒng)，其中分離裝置通過(guò)所述另一通信系統(tǒng)與電池監(jiān)視單元連接。分離裝置此外優(yōu)選地經(jīng)由第一通信系統(tǒng)與電池監(jiān)視單元連接。所述另一通信系統(tǒng)在此有利地被用于冗余地傳輸安全相關(guān)的信息，尤其用于傳輸由電池監(jiān)視單元所檢測(cè)的電池組電池電壓和/或電池組電池溫度、尤其關(guān)鍵的電池組電池電壓和/或關(guān)鍵的電池組電池溫度。通過(guò)所述另一通信系統(tǒng)有利地進(jìn)一步提高系統(tǒng)安全性。此外有利地實(shí)現(xiàn)ASIL分解(參見(jiàn)ISO 26262)。所述另一通信系統(tǒng)有利地被實(shí)現(xiàn)為串行總線(xiàn)系統(tǒng)。
[0019]尤其規(guī)定:所述另一通信系統(tǒng)是將電池監(jiān)視單元相互連接的通信線(xiàn)路，其中數(shù)據(jù)從電池監(jiān)視單元經(jīng)由通信線(xiàn)路在利用菊花鏈原理的情況下被傳輸給分離裝置。所述另一通信系統(tǒng)在此優(yōu)選地被構(gòu)造為菊花鏈報(bào)警線(xiàn)路(Daisy-Chain-Alarm-Line)，經(jīng)由所述菊花鏈報(bào)警線(xiàn)路優(yōu)選地可以在電池監(jiān)視單元和分離裝置之間傳輸所有的安全相關(guān)的信息。
[0020]按照根據(jù)本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)的另一有利的設(shè)計(jì)方案，分離裝置此外被構(gòu)造用于在利用所接收的數(shù)據(jù)的情況下生成和/或監(jiān)視HV互鎖信號(hào)(HV:High Voltage(高壓))。由此可以有利地直接對(duì)分離裝置的開(kāi)關(guān)元件的控制(接觸器控制)產(chǎn)生影響。HV互鎖信號(hào)有利地是如下信號(hào)，所述信號(hào)被用于分離電池組和耗電器裝置和/或充電裝置之間的高壓電路。
[0021]本發(fā)明的另一有利的設(shè)計(jì)方案規(guī)定:電池組管理系統(tǒng)部分地連接到高壓電路上并且部分地連接到低壓電路上，其中控制設(shè)備單元僅僅連接到低壓電路上。通過(guò)在該設(shè)計(jì)方案中僅僅在低壓電位(LV電位;LV: Low Voltage(低壓))運(yùn)行控制設(shè)備單元，有利地使得能夠成本更低地實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備單元。這種有利的設(shè)計(jì)方案在沒(méi)有安全性損失的情況下有利地通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn):不將控制設(shè)備單元用于操控電池組管理系統(tǒng)的分離裝置。因?yàn)殡姵亟M管理系統(tǒng)的分離裝置根據(jù)本發(fā)明通過(guò)分析單元具有自身的智能，所以分離裝置有利地被構(gòu)造用于分析所接收的數(shù)據(jù)并且優(yōu)選地通過(guò)分離裝置的控制裝置來(lái)有利地將所分析的數(shù)據(jù)用于操控分離裝置的接觸器。
[0022]為了解決開(kāi)頭所提到的任務(wù)，此外提出具有能夠再充電的、包括多個(gè)電池組電池的電池組以及用于監(jiān)視以及調(diào)節(jié)所述電池組的運(yùn)行的電池組管理系統(tǒng)的電池組系統(tǒng)，其中電池組系統(tǒng)的電池組管理系統(tǒng)是根據(jù)本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]結(jié)合在圖中所示出的實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步解釋本發(fā)明的另外的有利的細(xì)節(jié)、特征和設(shè)計(jì)方案細(xì)節(jié)。在此:
圖1以框圖示出根據(jù)本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化圖示；以及圖2以框圖示出根據(jù)本發(fā)明的電池組管理系統(tǒng)的另一實(shí)施例的簡(jiǎn)化圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在圖1和圖2中分別作為框圖示出了用于監(jiān)視以及調(diào)節(jié)能夠再充電的、包括多個(gè)電池組電池的電池組的運(yùn)行的電池組管理系統(tǒng)I。電池組管理系統(tǒng)在此包括控制設(shè)備單元2、多個(gè)電池監(jiān)視單元3(在圖1和圖2中分別示出了 3個(gè)電池監(jiān)視單元3)、用于將電池組與耗電器裝置和/或充電裝置電流分離的分離裝置4、通信系統(tǒng)5和電流測(cè)量裝置6。尤其規(guī)定了在圖1和圖2中所示出的電池組管理系統(tǒng)I在電動(dòng)車(chē)輛中所采用的電池組系統(tǒng)中的使用。
[0025]如在圖1和圖2中通過(guò)不同的陰影線(xiàn)所標(biāo)明的那樣，電池組管理系統(tǒng)I部分地連接到高壓電路(從左下朝右上的陰影線(xiàn))上并且部分地連接到低壓電路(從左上朝右下的陰影線(xiàn))上。在此，控制設(shè)備單元2分別有利地僅僅連接到低壓電路上。
[0026]在圖1和圖2中分別示出的電池組管理系統(tǒng)I的控制設(shè)備單元2優(yōu)選地被構(gòu)造為電池組控制單元?？刂圃O(shè)備單元2經(jīng)由CAN總線(xiàn)9與車(chē)輛控制設(shè)備裝置10連接以用于交換數(shù)據(jù)。該車(chē)輛控制設(shè)備裝置10尤其可以是所謂的車(chē)輛控制單元(Vehicle Control Unit，V(U)JZf述車(chē)輛控制單元尤其執(zhí)行功能、如驅(qū)動(dòng)力矩的協(xié)調(diào)、充電管理和/或?qū)?chē)輛狀態(tài)、如充電、行駛、泊車(chē)等的控制。有利地，由電池監(jiān)視單元3所提供的數(shù)據(jù)或由分離裝置4所提供的數(shù)據(jù)可以由控制設(shè)備單元2接收并且由該控制設(shè)備單元處理。這些數(shù)據(jù)尤其可以由控制設(shè)備單元2經(jīng)由CAN總線(xiàn)9發(fā)送給另外的車(chē)輛控制設(shè)備裝置10。
[0027]電池組管理系統(tǒng)I的電池監(jiān)視單元3優(yōu)選地是電池監(jiān)控電路(Cell Supervis1nCircuits，CSC)，所述電池監(jiān)控電路尤其被構(gòu)造用于檢測(cè)電池組的運(yùn)行參數(shù)、尤其電池組電池電壓和/或電池組電池溫度并且除此之外實(shí)施廣泛的功能、尤其所謂的電池平衡(Cell-Balancing)。
[0028]電池組管理系統(tǒng)I的分離裝置4優(yōu)選地是被進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的電池組斷開(kāi)單元(BDU)，所述電池組斷開(kāi)單元尤其被構(gòu)造用于經(jīng)由開(kāi)關(guān)元件、優(yōu)選地經(jīng)由接觸器來(lái)中斷電池組和耗電器裝置和/或充電裝置之間的高壓電路。分離裝置4在所示出的實(shí)施例中分別包括一個(gè)分析單元(在圖中未明確地示出)，所述分析單元尤其可以被構(gòu)造為微控制器電路。除此之外，分離裝置4包括控制裝置(在圖中未明確地示出)、尤其如下控制設(shè)備，所述控制設(shè)備被構(gòu)造用于操控分離裝置的開(kāi)關(guān)元件(在圖中未明確地示出)。
[0029]如在圖1和圖2中示意性地示出的那樣，電池監(jiān)視單元3和控制設(shè)備單元2以及電池監(jiān)視單元3和分離裝置4經(jīng)由用于發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)5相互連接。通信系統(tǒng)5優(yōu)選地被構(gòu)造為CAN總線(xiàn)系統(tǒng)?？刂圃O(shè)備單元2和分離裝置4可以經(jīng)由通信系統(tǒng)5分別與電池監(jiān)視單元3交換數(shù)據(jù)。分離裝置4尤其被構(gòu)造用于經(jīng)由通信系統(tǒng)5從電池監(jiān)視單元接收數(shù)據(jù)、尤其由電池監(jiān)視單元3所檢測(cè)的運(yùn)行參數(shù)、如尤其電池組電池電壓和/或電池組電池溫度。
[0030]電池組管理系統(tǒng)I的優(yōu)選地被構(gòu)造為分流器的電流測(cè)量裝置6優(yōu)選地經(jīng)由LIN總線(xiàn)11與分離裝置4連接。分離裝置4在此被構(gòu)造用于將由電流測(cè)量裝置6所測(cè)量的電流作為數(shù)據(jù)來(lái)接收。
[0031]分離裝置4此外被構(gòu)造用于將經(jīng)由信號(hào)線(xiàn)7所發(fā)送的碰撞信號(hào)作為數(shù)據(jù)來(lái)接收以及分析，以便在需要時(shí)觸發(fā)電池組與耗電器裝置和/或充電裝置的電流分離。此外，分離裝置4有利地被構(gòu)造用于監(jiān)視HV互鎖信號(hào)，所述HV互鎖信號(hào)經(jīng)由信號(hào)線(xiàn)8被提供給分離裝置。
[0032]所有的經(jīng)由通信系統(tǒng)5、經(jīng)由信號(hào)線(xiàn)7、經(jīng)由信號(hào)線(xiàn)8和/或從電流測(cè)量裝置6經(jīng)由LIN總線(xiàn)11到達(dá)的數(shù)據(jù)有利地由分離裝置4的分析單元關(guān)于將電池組與耗電器裝置和/或充電裝置分離的需求進(jìn)行分析。尤其在分離裝置4的分析單元側(cè)進(jìn)行經(jīng)由通信系統(tǒng)5所接收的運(yùn)行參數(shù)、如所接收的電池組電池電壓和/或電池組電池溫度的如下分析:是否存在關(guān)鍵的運(yùn)行狀態(tài)。為此可以使所接收的運(yùn)行參數(shù)尤其經(jīng)受閾值比較，以便確認(rèn)運(yùn)行參數(shù)是超出還是未超出所預(yù)給定的下限值和/或上限值。除此之外，分離裝置4的分析單元有利地被構(gòu)造用于關(guān)于關(guān)鍵值來(lái)分析由電流測(cè)量裝置6所測(cè)量的電流。此外，分析單元有利地被構(gòu)造用于如下分析經(jīng)由信號(hào)線(xiàn)7所接收的信號(hào):由于所進(jìn)行的車(chē)輛碰撞是否需要將電池組與耗電器裝置和/或充電裝置分離。
[0033]分離裝置4的控制裝置有利地被構(gòu)造用于根據(jù)分析單元的分析的結(jié)果來(lái)觸發(fā)電池組與耗電器裝置和/或充電裝置的分離。控制裝置在此有利地被構(gòu)造用于操控分離裝置的用于將電池組與耗電器裝置和/或充電裝置分離的開(kāi)關(guān)元件，使得所述開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)。高壓電路有利地通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)元件或者多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的斷開(kāi)而被中斷。分離裝置4的控制裝置尤其被構(gòu)造用于生成控制信號(hào)，其中開(kāi)關(guān)元件在接收到控制信號(hào)時(shí)斷開(kāi)。
[0034]在圖2中所示出的實(shí)施例相對(duì)于在圖1中所示出的實(shí)施例被擴(kuò)展了另一通信系統(tǒng)
12。所述另一通信系統(tǒng)12在此優(yōu)選地是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。所述另一通信系統(tǒng)12在此被用于將由電池監(jiān)視單元3所檢測(cè)的數(shù)據(jù)、尤其安全相關(guān)的信息冗余地傳輸給分離裝置4。即分離裝置4不僅經(jīng)由通信系統(tǒng)5而且經(jīng)由所述另一通信系統(tǒng)12從電池監(jiān)視單元3接收數(shù)據(jù)。將所檢測(cè)的數(shù)據(jù)從電池監(jiān)視單元3傳輸給分離裝置4在圖2中所示出的實(shí)施例中在利用所謂的菊花鏈原理的情況下進(jìn)行。即電池監(jiān)視單元3中的一個(gè)(在圖2中最下面的電池監(jiān)視單元)直接與分離裝置4連接并且另外的電池監(jiān)視單元3在此分別與另一電池監(jiān)視單元3(在圖2中分別與相應(yīng)更高地被布置的電池監(jiān)視單元)連接。數(shù)據(jù)在此分別從一個(gè)電池監(jiān)視單元3被傳輸給下一電池監(jiān)視單元3并且從最后的電池監(jiān)視單元3最后被傳輸給分離裝置4。
[0035]在圖中所示出的以及結(jié)合這些圖所解釋的實(shí)施例用于解釋本發(fā)明并且對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)是非描述性的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于監(jiān)視以及調(diào)節(jié)能夠再充電的、包括多個(gè)電池組電池的電池組的運(yùn)行的電池組管理系統(tǒng)(I)，所述電池組管理系統(tǒng)包括控制設(shè)備單元(2)、多個(gè)分別要分配給至少一個(gè)電池組電池的電池監(jiān)視單元(3)、用于發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)(5)和用于將所述電池組與耗電器裝置和/或充電裝置電流分離的分離裝置(4)，其中所述分離裝置(4)被構(gòu)造用于接收數(shù)據(jù)，其特征在于，所述分離裝置(4)包括分析單元，所述分析單元關(guān)于將所述電池組與耗電器裝置和/或充電裝置分離的需求來(lái)分析在所述分離裝置(4)側(cè)所接收的數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組管理系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述分離裝置(4)包括控制裝置，所述控制裝置被構(gòu)造用于根據(jù)所述分析單元的分析的結(jié)果來(lái)觸發(fā)所述電池組與耗電器裝置和/或充電裝置的分離。3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電池組管理系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述分離裝置(4)經(jīng)由所述通信系統(tǒng)(5)與所述電池監(jiān)視單元(3)連接，其中所述分離裝置(4)被構(gòu)造用于將由所述電池監(jiān)視單元(3)所檢測(cè)的運(yùn)行參數(shù)作為數(shù)據(jù)來(lái)接收。4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電池組管理系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述通信系統(tǒng)(5)是串行總線(xiàn)系統(tǒng)。5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電池組管理系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述電池組管理系統(tǒng)(I)包括用于測(cè)量所述電池組的電流的至少一個(gè)電流測(cè)量裝置(6)，其中所述至少一個(gè)電流測(cè)量裝置(6)與所述分離裝置(4)連接并且所述分離裝置(4)被構(gòu)造用于將由所述至少一個(gè)電流測(cè)量裝置(6)所測(cè)量的電流作為數(shù)據(jù)來(lái)接收。6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電池組管理系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述分離裝置(4)被構(gòu)造用于將至少一個(gè)碰撞信號(hào)作為數(shù)據(jù)來(lái)接收。7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電池組管理系統(tǒng)(I)，其特征在于另一通信系統(tǒng)(12)，其中所述分離裝置(4)經(jīng)由所述另一通信系統(tǒng)(12)與所述電池監(jiān)視單元(3)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池組管理系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述另一通信系統(tǒng)是將所述電池監(jiān)視單元(3)相互連接的通信線(xiàn)路(12)，其中將數(shù)據(jù)從所述電池監(jiān)視單元(3)經(jīng)由所述通信線(xiàn)路(12)在利用菊花鏈原理的情況下傳輸給所述分離裝置(4)。9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電池組管理系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述分離裝置(4)被構(gòu)造用于在利用所接收的數(shù)據(jù)的情況下生成和/或監(jiān)視HV互鎖信號(hào)。10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電池組管理系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述電池組管理系統(tǒng)(I)部分地連接到高壓電路上并且部分地連接到低壓電路上，其中所述控制設(shè)備單元(2)僅僅連接到所述低壓電路上。11.電池組系統(tǒng)，所述電池組系統(tǒng)具有能夠再充電的、包括多個(gè)電池組電池的電池組和用于監(jiān)視以及調(diào)節(jié)所述電池組的運(yùn)行的電池組管理系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述電池組管理系統(tǒng)(I)是根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的電池組管理系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK105874680SQ201480072519
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日
【發(fā)明人】S.本茨, J.施奈德, K.豪格, S.布茨曼
【申請(qǐng)人】羅伯特·博世有限公司