CN104054213B - 用于机动车的电池装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的电池装置(10)，具有多个电池模块(12)，其中，每个电池模块(12)都具有多个电池单体，都与相应的控制单元(14)耦合，并且在各相邻的电池模块(12)之间设有用于电耦合的高压线路(18)，其中，所述控制单元(14)分别设计用于通过高压线路(18)交换数据。

Description

用于机动车的电池装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的电池装置，其具有多个电池模块。此外，本发明还涉及一种机动车。最后，本发明涉及一种用于对机动车的电池装置的至少两个电池模块之间的电连接进行检查的方法。
背景技术
在机动车中使用电池装置来给机动车的运行部件供电。尤其是在电动车辆中使用具有多个串联的电池模块的牵引用蓄电池来实现相应高的总电压，以便能够输出所需的功率。这些电池模块可以具有多个电池单体或单电池，它们例如由锂离子单体或由具有另一单体，例如具有镍氢蓄电池(NiMH)的单体构成。在此，所述电池单体通常被上级的监控设备或电池管理系统监控。在此，从每个电池单体中引导出一条通向电池管理系统中的测量线路或传感线路。在装配这种电池设备时，借助于这些测量线路还可以获知在总系统中已经达到了什么样的电压。然后通过有针对性的、影响安装顺序的措施还能够使得尽可能晚地达到危险电压，例如超过60V的直流电压。
还公开了这种电池装置的模块化方法。在此所追求的是，将对单体电压的评估保持在模块层面上。单个电池模块然后通过相应的总线系统(例如CAN-总线)将其测量值传输给上级的电池管理系统。在此，各个电池模块分别与一个相应的控制单元耦合。该控制单元获取电连接线路和由该电池模块所提供的电压，并将这些信息转送给上级的监控设备或上级的电池管理系统。该电池模块的相应的控制单元不提供关于模块相互间连接的信息。同样，只有在电池装置装配之后，在上级的电池管理系统中才会存在关于电池装置所提供的电压的信息。这导致在装配电池装置时不能够追踪存在于电池装置中的电压。因此也不能确定在电池装置装配过程中可能存在的危险。
DE19810746B4描述了一种电路板，其具有用于监控多单体的蓄电池的电路，利用该电路能够获取蓄电池中的各个单体的电压和温度。该电路板还具有输入端和输出端，它们与数据总线连接，该数据总线将蓄电池与其它电池和中央电池管理系统连接。
此外，DE102008058924B4公开了一种用于对工业工具的蓄电池进行识别和质量证明的方法。在此将蓄电池的数据，例如其序列号，存储在相应的模块中。这些数据能够被调制到分配给蓄电池的电线上。
DE102010016175A1描述了一种用于监控和控制电池的装置，其中电池中的每个电池单体都分配有一个电池监控模块。此外，该装置还具有系统控制器，其设置用于监控电池模块，从这些电池模块调取数据和执行用于控制充电平衡的命令。
DE19545833B4描述了一种具有多个前后相连的单电池的电池，这些单电池通过用于给单电池充电的公共电线彼此相连。电池的每个单电池在此都分配有一个单电池模块，该单电池模块能够接收和转换单独的充电信号。中央单元通过可以设计为调制的现场总线的导电线输出单独的充电信号。
此外，DE10337243A1公开了一种用于蓄电池的电池检查模块，其中在一个电池壳体中串联多个电池单体。借助该电池检查模块能够提供关于电池特性的信息。该电池检查模块设计用于接收和传输数据，例如电池的序列号。这些数据还能够被提供给电池的正和负接线端。
最后，US6,184,656B1描述了一种具有多个电池模块的电池装置，这些电池模块可以分别具有多个电池单体。每个电池模块在此都分配有一个控制单元。每个控制单元都设计用于通过电连接线路发送数据和从其它控制单元接收数据，其中各个电池模块通过该电连接线路电连接。利用这些控制单元还能够将数据发送给上级的监控设备。
发明内容
本发明的目的在于阐述一种如何能够以简单的方式更安全地执行用于机动车的电池装置的安装的途径，该电池装置包括多个电池模块。
根据本发明，该目的通过根据权利要求1所述的电池装置、通过根据权利要求5所述的机动车以及通过根据权利要求6所述的方法达成。在从属权利要求中给出了本发明具有优点的改进方案。
根据本发明的用于机动车的电池装置具有多个电池模块，其中，每个电池模块都具有多个电池单体，每个电池模块都与各自的控制单元耦合并且在各相邻的电池模块之间都设有用于电耦合的高压线路，其中，这些控制单元分别设计用于通过高压线路交换数据。所述电池装置例如被用作机动车中的牵引用蓄电池。该电池装置具有多个电池模块，它们以串联的方式电连接，以便在机动车中，尤其是电动车辆中提供所需的电功率。每个电池模块都具有多个电池单体，它们能够以串联的方式电连接。在电池装置中，每至少两个相邻的电池模块能够通过一高压线路电耦合或连接。电池单体中的每一个都与一个控制单元耦合，借助该控制单元通常能够监控电池模块中的电池单体的电压。这些控制单元此外还设计用于通过高压线路交换数据。例如在两个电池模块通过高压线路电连接时，则可以在分别与相邻电池模块耦合的控制单元之间交换数据。每个控制单元都设计用于通过高压线路发送数据，并且接收由其它控制单元通过该高压线路所发出的数据。由此，能够以简单的方式在电连接的电池模块的控制单元之间交换数据，而不必为此使用额外的数据线路。
此外，该电池装置还具有测量设备，利用该测量设备能够根据向监控设备所发送的数据确定在至少两个电池模块之间是否存在通过高压线路的电连接。提供给监控设备的数据包含控制单元是否分别已经从其它控制单元接收到数据和这些相应的控制单元从哪些其它控制单元接收到数据的信息。所述控制单元仅在相应的控制单元与之耦合的电池模块通过高压线路电连接时才能从其它控制单元接收数据。借助这些信息能够确定，哪些电池模块彼此电连接。由此还可以推断出由于单个电池模块的串联连接而存在于电池装置中的电压。这使得在装配电池装置时能够始终监控在电池装置中当前存在什么样的电压。
此外，如果由所述至少两个电池模块之间的电连接向高压线路提供的总电压超过预先规定的极限值，那么可以通过测量设备发出警报信号。由此，如果电池装置中的电压超过60V的直流电压，那么能够通过测量设备例如发出信号。因此能够考虑相应的安全措施，或者配备相应的防护服。由此能够特别安全地装配用于机动车的、特别是用于电动车辆的电池装置。
每个控制单元都优选设计用于发送包含与之耦合的电池模块的识别标志的数据。这种识别标志例如可以是相应电池模块的相应的识别号。此外，这些控制单元设计用于从其它控制单元接收数据，该数据分别包含相应控制单元与之耦合的电池模块的一个识别标志。如果电池模块相互之间通过高压线路连接，那么还可以通过高压线路传输数据。由此能够以简单的方式在所述电池装置中实现各个电池模块之间的通信。
在一种实施方式中，为交换数据，控制单元对由至少一个电池模块在高压线路上产生的电压进行调制。通过控制单元分别将包含识别标志的相应的信号调制到至少两个电池模块通过其串联连接的高压电路上。这例如可以通过对电压或由高压线路所传输的电压信号的脉宽调制实现。为此目的，这些控制单元分别具有一个相应的电子件，借助该电子件可以调制电压信号。
在一种实施方式中，每个控制单元都为了交换数据通过测量线路与高压线路电连接，其中，控制单元在测量线路上获取与之耦合的电池模块的至少一个电池单体的电压。每个电池模块中的电池单体或单电池分别通过相应的测量线路或传感线路与控制单元相连。由此，控制单元可以监控单电池的电压。现在，如果高压线路电连接到相应的电池模块上，那么优选使设置在电池模块两端的电池单体中的测量线路与高压线路相连。由此能够以简单的方式从控制单元将调制的信号通过测量线路传输给高压线路。同样可以将相应的信号从高压线路通过该测量线路传输给控制单元。
在一种实施方案中，每个控制单元都设计用于将分别通过相应的高压线路所接收的数据通过数据总线发送给上级的监控设备。电池装置中的电池模块的控制单元全都通过数据总线，尤其是CAN总线，与上级的监控设备或电池管理系统相连。由此，在上级的电池管理系统中存在关于从其它控制单元接收到哪些控制单元数据的信息。通常在电动车辆中都存在相应的数据总线和上级的监控设备，所以不会产生附加成本。
根据本发明的机动车包括上述的电池装置。所述机动车尤其是其中将电池装置作为牵引用蓄电池使用的电动车辆。
根据本发明的用于对机动车的电池装置的至少两个电池模块之间的电连接进行检查的方法，包括：提供电池模块，其中，每个电池模块都具有多个电池单体，并且每个电池模块都与一相应的控制设备耦合；将至少两个相邻的电池模块通过分别一个高压线路电连接；利用每个控制单元发送数据，其中，这些控制单元设计用于通过高压线路传输数据；借助由控制单元分别从其它控制单元所接收到的数据，检查在至少两个电池模块之间的电连接；如果由该至少两个电池模块之间的电连接所提供的电压超过预先规定的极限值，那么就发出警报信号。
之前结合根据本发明的电池装置所述的优点和改进方案可以以相同的方式转用于根据本发明的机动车和根据本发明的方法。
附图说明
现在借助附图对本发明详细说明。在此，唯一的视图示出了用于机动车的电池装置的示意图。
具体实施方式
下面详细说明的实施例是本发明的一种优选的实施方式。
附图示出了电池装置10的示意图。该电池装置10可以应用在机动车中，尤其是应用在电动车辆中。该电池装置10尤其可以作为牵引用蓄电池使用。这种电池装置10通常具有多个电池模块12，附图示出了包括三个电池模块12的电池装置10。
每个电池模块都具有多个电池单体，在附图中未详细示出所述电池单体。这些电池单体可以是锂离子单体或具有其它化学电池单体(Zellchemie)的单体。在电池模块12中的这些电池通常都以串联方式电连接。电池模块12尤其具有相同数目的电池单体或单电池。
每个电池模块12都与一控制单元14耦合。电池模块12的每个电池单体都能够与相应的测量线路相连，该测量线路又与相应的控制单元14电连接。由此，该控制单元14例如能够监控电池模块12中的单个电池单体的电压。电池模块12的各个控制单元14通过数据线路16彼此连接。该数据线路例如可以是CAN-总线。各个控制单元14通过数据线路16与在此未示出的上级的监控设备或电池管理系统相连。
在装配电池装置10时，各相邻的电池模块12可以通过高压线路18电连接，尤其是串联。通过各个电池模块12经由相应的高压线路18的串联电连接，可以提供在机动车中所需的电压或电功率。
该控制单元14还设计用于通过高压线路18交换数据。每个控制单元14都能够向其它控制单元14发送数据，并接收由其它控制单元14通过高压线路18所发出的数据。数据，如由控制单元14中的一个所发出的数据，优选包含与该控制单元14耦合的电池模块12的识别标志。这种在两个控制单元14之间的数据交换只有在分配给控制单元14的电池模块12彼此通过高压线路18电连接时才能进行。
每个控制单元14通过数据总线16与之相连的上级监控设备可以从每个控制单元14接收相应的数据，这些数据包含关于控制单元14中的一个是否从至少另一个控制单元14接收到数据和该控制单元从哪些控制单元接收到了数据的信息。这些存储在上级控制设备或电池管理系统中的信息可以由未示出的测量设备评估。借助这些信息，测量设备可以确定哪些控制单元14分别从其它控制单元14接收到了数据。
由于数据的传输是通过高压线路18进行的，所以测量设备根据这些信息可以确定哪些电池模块12分别通过高压线路18彼此电连接。借助该信息和提供相应的电池模块12的电压的额外信息，测量设备可以确定当前存在于电池装置10中的电压。此外，如果电池装置10中的电压超过预先规定的极限值，那么测量设备能够发出相应的警报信号。由此可以保证在装配具有多个电池模块12的电池装置10时的高安全性。

Claims (5)

1.一种用于机动车的电池装置(10)，具有多个电池模块(12)，其中每个电池模块(12)都
-具有多个电池单体，
-与各自的控制单元(14)耦合，并且
-在各相邻的电池模块(12)之间设有用于电耦合的高压线路(18)，其中
-所述控制单元(14)分别设计用于通过高压线路(18)交换数据，并且将经由相应的高压线路(18)所接收到的数据通过数据总线(16)发送给上级的监控设备，
其特征在于，
-所述电池装置(10)具有测量设备，通过该测量设备能够根据发送给所述监控设备的数据确定：在电池模块(2)中的至少两个之间是否存在通过高压线路(18)的电连接，这使得在装配电池装置时能够始终监控在电池装置中当前存在什么样的电压，和
-在由至少两个电池模块(12)之间的电连接所提供的总电压超过预先规定的极限值的情况下，借助该测量设备能够发出警报信号，其中，每个控制单元(14)都为了交换数据而通过一测量线路与所述高压线路(18)电连接，其中，该控制单元(14)在该测量线路上获取与该控制单元耦合的电池模块(12)的至少一个电池单体的电压。
2.根据权利要求1所述的电池装置(10)，其特征在于，每个控制单元(14)都设计用于发送包含与该控制单元耦合的电池模块(12)的识别标志的数据。
3.根据权利要求1或2所述的电池装置(10)，其特征在于，所述控制单元(14)为了交换数据而对由至少一个电池模块(12)在所述高压线路(18)上产生的电压进行调制。
4.一种机动车，具有根据上述权利要求之一所述的电池装置(10)。
5.一种用于对机动车的电池装置(10)的至少两个电池模块(12)之间的电连接进行检查的方法，包括
提供电池模块(12)，其中，每个电池模块(12)具有多个电池单体，并且每个电池模块(12)与各自的控制设备(14)耦合，
通过一高压线路(14)将至少两个相邻的电池模块电连接，和
利用每个控制单元(14)发送数据，其中，这些控制单元(14)设计用于通过高压线路(18)传输数据，
其特征在于，所述方法还包括
-根据由控制单元(14)分别从其它控制单元(14)所接收到的数据检查在至少两个电池模块(12)之间的电连接，这使得在装配电池装置时能够始终监控在电池装置中当前存在什么样的电压，和
-在由所述至少两个电池模块(12)之间的电连接所提供的总电压超过预先规定的极限值的情况下发出警报信号，其中，每个控制单元(14)都为了交换数据而通过一测量线路与所述高压线路(18)电连接，其中，
该控制单元(14)在该测量线路上获取与该控制单元耦合的电池模块(12)的至少一个电池单体的电压。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013016101B4 (de) 2013-09-27 2015-05-21 Audi Ag Verfahren zum Herstellen eines Batteriemoduls und Batteriemodul
DE102014006028B4 (de) * 2014-04-24 2022-06-30 Audi Ag Multibatteriesystem zur Erhöhung der elektrischen Reichweite
DE102014007449A1 (de) 2014-05-21 2015-11-26 Audi Ag Energiespeicheranordnung, Temperiereinrichtung und Kraftfahrzeug
DE102014010067B4 (de) 2014-07-08 2021-08-05 Audi Ag Spannungsgeschützt herstellbare Kraftfahrzeugbatterie, Steckmodul für eine Kraftfahrzeugbatterie, Kraftfahrzeug mit mindestens einer Kraftfahrzeugbatterie und Verfahren zum Herstellen einer Kraftfahrzeugbatterie
DE102015011230A1 (de) 2015-08-25 2017-03-02 Audi Ag Energiespeichervorrichtung für ein elektrisches Wechselspannungsnetz
US10445372B2 (en) * 2016-02-01 2019-10-15 Sandisk Technologies Llc. Method and device to access auxiliary mapping data for a data structure
CN106314178B (zh) * 2016-08-31 2019-02-12 恒大法拉第未来智能汽车（广东）有限公司 一种电池、电池更换站及电池更换方法
CN108983101B (zh) * 2017-06-02 2020-11-10 中国移动通信集团河北有限公司 蓄电池容量分析方法、装置、设备和计算机可读存储介质
DE102017211468A1 (de) 2017-07-05 2019-01-10 Robert Bosch Gmbh Mastersteuergerät für ein Batteriesystem
DE102017212794A1 (de) 2017-07-26 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ausgleichen von Ladezuständen einzelner Batterien eines Batteriesystems
US20190081372A1 (en) * 2017-09-12 2019-03-14 Sf Motors, Inc. Modular battery system to provide power to electric vehicles

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1284033A (zh) * 1997-12-23 2001-02-14 阿美里根公司 射频能量管理系统
CN102110862A (zh) * 2009-12-28 2011-06-29 三星Sdi株式会社 电池组及其线路断开检测方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2589008B1 (fr) * 1985-10-17 1994-10-21 Cga Alcatel Systeme de surveillance d'un ensemble d'accumulateurs electrochimiques et dispositif de surveillance pour un accumulateur
US6184656B1 (en) * 1995-06-28 2001-02-06 Aevt, Inc. Radio frequency energy management system
DE19545833B4 (de) 1995-12-08 2005-10-13 Bayerische Motoren Werke Ag Batterie mit mehreren hintereinander geschalteten Einzelzellen
US5925998A (en) * 1997-07-21 1999-07-20 Olson; Eric O. Energy saving motor control device
DE19810746B4 (de) 1998-03-12 2008-10-16 Varta Automotive Systems Gmbh Platine mit einer Schaltung zur Überwachung einer mehrzelligen Akkumulatorenbatterie
US7058525B2 (en) 1999-04-08 2006-06-06 Midtronics, Inc. Battery test module
KR100740114B1 (ko) * 2006-05-12 2007-07-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동방법
JP4434214B2 (ja) 2007-02-08 2010-03-17 株式会社デンソー バッテリ状態検知装置
DE102008058924B4 (de) 2007-12-17 2010-06-10 Guido Zielke Verfahren zur Identifikation und Qualitätsdokumentation von Akkumulatoren sowie Akkumulator für Industriewerkzeuge
JP2010061939A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Omron Corp 多セル電池システム、及び管理番号符番方法
US8089248B2 (en) 2009-04-09 2012-01-03 Ford Global Technologies, Llc Battery monitoring and control system and method of use including redundant secondary communication interface
US20100291427A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Sinoelectric Powertrain Corporation Modular powertrain, systems, and methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1284033A (zh) * 1997-12-23 2001-02-14 阿美里根公司 射频能量管理系统
CN102110862A (zh) * 2009-12-28 2011-06-29 三星Sdi株式会社 电池组及其线路断开检测方法

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