CN104335059B - 用于确定蓄电池的多个蓄电池单池的内阻的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定与电机(60)相连接的蓄电池(100)的设置在至少一个蓄电池组(110)之中的多个蓄电池模块(220、230)的多个蓄电池单池的内阻的方法。其中,所述多个蓄电池模块(220、230)为了生成蓄电池(100)的可调节的输出电压(UB)而被构造为分别能够串联连接至蓄电池(100)的蓄电池组(110)和从蓄电池组(110)解耦。依据本发明,在电机(60)运行期间将从蓄电池组(110)解耦的至少一个第一蓄电池模块(220)连接至蓄电池组(110)并且确定至少一个第一连接的蓄电池模块(220)的多个蓄电池单池的内阻。此外,与连接第一蓄电池模块(220)同时地将生成电压(UM)的足够多的连接至蓄电池组(110)的第二蓄电池模块(230)从蓄电池组(110)解耦,该电压(UM)与由第一连接的蓄电池模块(220)所生成的电压(UM)在预先确定的容差界限之内相符。

Description

用于确定蓄电池的多个蓄电池单池的内阻的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于确定与电机相连接的蓄电池的设置在至少一个蓄电池组之中的多个蓄电池模块的多个蓄电池单池的内阻的方法和相应的装置,其中,该多个蓄电池模块被构造为为了生成该蓄电池的可调节的输出电压而能够分别串联连接至该蓄电池的至少一个蓄电池组和从该蓄电池组解耦。此外,本发明涉及一种蓄电池,其包括分别具有至少一个蓄电池单池的多个蓄电池模块,该多个蓄电池模块被设置在至少一个蓄电池组之中并且为了生成该蓄电池的可调节的输出电压而能够串联连接至该蓄电池的蓄电池组和从该蓄电池组解耦。再者,本发明涉及一种具有此类的蓄电池的机动车。
背景技术
在现有技术中已知了将多个蓄电池用于混合动力和电动车辆之中,因为这些蓄电池被用于为电驱动装置馈电,所以该些蓄电池被称为牵引蓄电池。
在本申请人之前的专利申请之中描述了一种蓄电池系统,该蓄电池系统带有具有分级可调的输出电压的蓄电池。在该蓄电池系统的蓄电池之中,多个蓄电池单池不仅以串联方式进行连接。与之相反地,该蓄电池系统由以串联连接和/或并联连接的多个蓄电池单池的多个蓄电池模块来构造。这样的蓄电池模块能够通过专用的多个耦合单元串联连接至单个的蓄电池组之中或者加以桥接。这样的蓄电池系统的蓄电池的可调节的输出电压能够通过以下方式来实现,即将合适的多个蓄电池模块连接至该蓄电池组或者加以桥接。其中,此类的蓄电池系统也被称为蓄电池直接转换器。
这样的具有蓄电池直接转换器的驱动系统的原理电路图在图1中加以示出。依据图1,驱动系统10包括具有蓄电池100的蓄电池系统101,该蓄电池借助于蓄电池直接转换器来驱动并且连接至直流电压转换电路(未示出),该直流电压中间电路包括电容器40。同样地,由该蓄电池系统101所包括的脉冲逆变器50连接至该直流电压中间电路,该脉冲逆变器为了驱动三相电机60或者驱动该电机而在三个输出端处分别通过两个可控的半导体阀(未示出)和两个二极管(未示出)提供相互相移的正弦电压。其中,电容器40的容量必须足够大,以便以在其中能够导通可控的半导体阀的持续时间来稳定该直流电压中间电路之中的电压。在实际的应用之中诸如在电动车辆的运行之中这将通常需要典型地几个mF的范围之内的高的容量。
蓄电池100包括具有多个串联连接的蓄电池模块的蓄电池组110,其中在附图中仅仅示出了两个蓄电池模块120、130。在蓄电池模块120和蓄电池组110的正极121之间能够连接充电和分离装置140,在这种情况下,该蓄电池组110的正极121形成正的蓄电池端子。可选地,能够附加地在另一个蓄电池模块130和在这种情况下形成负的蓄电池端子的蓄电池组的负极121之间连接有分离装置150。该分离和充电装置140、150分别被构造为借助于耦合装置(未示出)将能够耦接至蓄电池组110的蓄电池模块120、130从蓄电池端子121、131分离,以便由此能够无电压地开关该些蓄电池端子121、131。
如此外已知的那样,在是锂离子蓄电池时在蓄电池模块之中组装了6至12个蓄电池单池。这相应于在例如在当仅仅6个蓄电池单池被完全充电而6个蓄电池单池被放电时的情况下的约18V至在12个蓄电池单池被完全充电的情况下的50V的范围内的蓄电池模块电压。
在本申请人的其他的专利申请之中描述了一种用于确定包含在蓄电池直接转换器的蓄电池之中的多个蓄电池单池或者多个蓄电池模块的内阻的方法。在那所描述的方法由此来确定,即蓄电池直接转换器的蓄电池的输出电压在确定存在于蓄电池之中的多个蓄电池单池或者蓄电池模块的内阻期间变化,这在许多情况下能够起到负面的作用并且能够导致与驱动装置的运行状态有关的问题或者是不可容忍的。所以,在其中能够执行所提及的用于确定包含在蓄电池直接转换器的蓄电池之中的多个蓄电池单池或者多个蓄电池模块的内阻的方法的蓄电池直接转换器不能任意地与逆变器、电机和其所属的调节系统和管理系统组合地加以使用。
在多个根据蓄电池直接转换器的结构而构造的蓄电池系统之中存在以下可能性,即多个蓄电池模块单独地连接至蓄电池组和从蓄电池组解耦。这能够被用于实现多个蓄电池单池的内阻的确定,这些蓄电池单池被包含在存在于蓄电池直接转换器之中的蓄电池的蓄电池模块之中。
在由现有技术已知的用于确定在蓄电池直接转换器的蓄电池之中所含有的多个蓄电池单池或者多个蓄电池模块的内阻的方法的缺点在于:通过连接应该为至少一个蓄电池模块确定其蓄电池单池的内阻的该至少一个蓄电池模块而显著地提高了由蓄电池直接转换器所包括的蓄电池的输出电压。
发明内容
依据本发明提供了依据所附的独立权利要求所述的方法和装置。
提供了一种用于确定与电机相连接的蓄电池的设置在至少一个蓄电池组之中的多个蓄电池模块的多个蓄电池单池的内阻的方法。其中,所述蓄电池模块被构造为为了生成所述蓄电池的可调节的输出电压而串联连接至所述蓄电池的所述蓄电池组和从所述蓄电池组解耦。依据本发明,在所述电机运行期间将从所述蓄电池组解耦的至少一个第一蓄电池模块连接至所述蓄电池组并且确定至少一个第一连接的蓄电池模块的多个蓄电池单池的内阻。此外,与连接所述第一蓄电池模块的同时将合适数量的第二蓄电池模块从所述蓄电池组解耦,该第二蓄电池模块总共生成一个电压,该电压与由第一蓄电池模块所生成的电压在预先确定的容差界限之内相符。
依据本发明此外提出了一种用于确定与电机相连接的蓄电池的设置在至少一个蓄电池组之中的多个蓄电池模块的多个蓄电池单池的内阻的装置。其中,所述蓄电池模块被构造为为了生成所述蓄电池的可调节的输出电压而串联连接至所述蓄电池的所述蓄电池组和从所述蓄电池组解耦。依据本发明,所述装置被构造为在所述电机运行期间将从所述蓄电池组解耦的至少一个第一蓄电池模块连接至所述蓄电池组并且确定至少一个第一连接的蓄电池模块的多个蓄电池单池的内阻。此外,所述装置被构造为与连接所述第一蓄电池模块的同时将合适数量的第二蓄电池模块从所述蓄电池组解耦,该第二蓄电池模块总共生成一个电压,该电压与由第一蓄电池模块所生成的电压在预先确定的容差界限之内相符。
特别地,本发明涉及一种蓄电池,其与蓄电池直接转换器(BDC)一起运行并且被连接至逆变器的直流电压电路。
特别地,借助于阶跃形的电流来激励连接至蓄电池组的至少一个蓄电池模块的多个蓄电池单池并且将由被激励的蓄电池单池所生成的阶跃形的响应电压加以记录并且分析,以用于确定该被激励的蓄电池单池的内阻的确定。
本发明的重要的优点在于,即利用蓄电池直接转换器的特定的运行方式和特定的运行可能性来尽可能简单地并且精确地确定存在于蓄电池直接转换器的蓄电池之中的多个蓄电池模块的多个蓄电池单池的内阻,而其中不必必须改变所述蓄电池的输出电压。
换句话说,为了确定由蓄电池直接转换器所包括的蓄电池的多个蓄电池模块的多个蓄电池单池的内阻而尤其是将阶跃形的激励电压以具有阶跃形的曲线的电流的形式施加在蓄电池模块的蓄电池单池之上,其中,还将记录并且分析所述蓄电池模块的多个蓄电池单池的响应,该响应表现为具有阶跃形的曲线的电压的形式。由此,由所述蓄电池直接转换器所包括的蓄电池的输出电压不会显著地变化,所以为了补偿而关断具有可比较的模块电压的其他的蓄电池模块。以这样的方式能够在不影响与所述蓄电池转换器相连接的电机(电驱动装置)的运行的情况下执行由蓄电池直接转换器所包括的蓄电池的多个蓄电池模块的多个蓄电池单池的内阻的确定。
通过与连接尤其是应该为该单个的蓄电池模块确定所述蓄电池单池的内阻的单个的蓄电池模块的同时关断具有可比较的模块电压的其他的蓄电池模块的方式,依据本发明阻止了蓄电池直接转换器的蓄电池的输出电压的升高。
由此,在所述蓄电池直接转换器运行期间必须保持确定的边界条件,在该过程之中所述蓄电池直接转换器的所述蓄电池的所述输出电压不会显著地变化。在此,能够通过不同的构思来实现,这些构思将在接下来借助于多个示例来加以阐述。
其中,所有这些构思基本上为了达到以下目的,在所述蓄电池直接转换器的蓄电池之中提供至少一个蓄电池模块,该蓄电池模块与应该为其确定其蓄电池单池的内阻的该蓄电池模块具有几乎相同的充电状态或者相同的模块电压。
在本发明的一个特别有利的实施形式之中,所述蓄电池组的多个蓄电池模块或者所有的蓄电池模块与至少一个蓄电池模块组相关联,其中,所述蓄电池模块组的所述蓄电池模块在所述电机的运行期间如此地加以使用,使得这些蓄电池模块具有相同的充电状态和/或相同的蓄电池模块电压。其中,从所述蓄电池模块组之中选出至少一个第一蓄电池模块和至少一个第二蓄电池模块,应当为所述至少一个第一蓄电池模块执行其蓄电池单池的内阻的确定,所述至少一个第二蓄电池模块在所述第一蓄电池模块连接至所述蓄电池组的同时应当从所述蓄电池组解耦。
优选地,所述蓄电池模块组包括恒定的蓄电池模块数量或者在所述电机运行期间动态地变化的蓄电池模块数量。当存在多个蓄电池模块组时,至少两个蓄电池模块组能够具有相同的蓄电池模块数量和/或至少两个蓄电池模块组具有不同的蓄电池模块数量。
换句话说,在所述蓄电池直接转换器之中尤其是至少两个蓄电池模块成对地总是如此地加以驱动,使得它们在参数化的边界之内具有相同的充电状态或者相同的模块电压。所以,尤其是在长时间上加以使用的驱动装置之中借助于电机例如在行驶期间依据本发明地将至少两个蓄电池模块通过所述蓄电池直接转换器的控制装置同时连接至所述蓄电池组或者从所述蓄电池组解耦或者交替地以较短的持续时间连接至所述蓄电池组或者从所述蓄电池组解耦,以便避免所述充电状态的相互差异。
此外,能够以以上所描述的方式将所述蓄电池直接转换器的至少三个蓄电池模块和至多所有的蓄电池模块驱动为一组(簇),其中,因此,该组的蓄电池模块具有几乎相同的充电状态。其中,所述蓄电池直接转换器的多个蓄电池模块能够分成多个这样的组(簇)。在一个组中所包含的蓄电池模块的数量能够是恒定的。替代地,加入不同的组的蓄电池模块的数量能够不相同并且在运行期间动态地加以变化。
此外,能够如此地驱动在蓄电池直接转换器之中的多个蓄电池模块,当至少一个另外的蓄电池模块附加地连接并且关断至少两个蓄电池模块时,使得包含在所述蓄电池直接转换器之中的蓄电池的输出电压在连接应当为该蓄电池模块确定其蓄电池单池的内阻的所述蓄电池模块时不会升高。
在本发明的一个特定的实施形式之中,在一个确定的时刻相应地选出从所述蓄电池组解耦的至少一个第一蓄电池模块,以便确定其多个蓄电池单池的内阻,为此在该确定的时刻存在一定数量的、尤其是唯一的第二所连接的蓄电池模块,该第二所连接的蓄电池模块总共具有一个电压,该电压与由所选出的第一蓄电池模块所生成的电压在预先确定的容差界限之内相符。
在该特定的实施形式之中,蓄电池直接转换器的控制装置根据当前的模块电压来确定相应的蓄电池模块,该蓄电池模块连接至蓄电池组通过同时将一个或者多个其他的蓄电池模块从该蓄电池组断开能够被视作近乎输出端中立的。其中,不是对于所有的蓄电池模块在任意时刻均能执行内阻确定。
本发明的另一个方面涉及一种蓄电池,其与电机相连接并且具有多个分别包括至少一个蓄电池单池的蓄电池模块,所述多个蓄电池模块被设置在至少一个蓄电池组之中并且被构造为为了生成所述蓄电池的可调节的输出电压而串联连接至所述蓄电池的所述蓄电池组和从所述蓄电池组解耦。此外,所述蓄电池还具有前述的依据本发明的用于确定所述蓄电池的多个蓄电池模块的多个蓄电池单池的内阻的装置。
依据本发明,所述蓄电池尤其是锂离子蓄电池。
此外,本发明涉及一种车辆,其具有与所述车辆的电机相连接的蓄电池,所述蓄电池具有多个分别包括至少一个蓄电池单池的蓄电池模块,所述多个蓄电池模块被设置在至少一个蓄电池组之中并且被构造为为了生成所述蓄电池的可调节的输出电压而串联连接至所述蓄电池的所述蓄电池组和从所述蓄电池组解耦。所述蓄电池设置有依据本发明的用于确定所述蓄电池的多个蓄电池模块的多个蓄电池单池的内阻的装置。
本发明的有利的改进方案将在从属权利要求之中加以给出并且在说明书中加以描述。
附图说明
借助于附图和后续的说明书进一步详细阐述本发明的多个实施例。附图中:
图1示出了结合蓄电池直接转换器来驱动的并且由现有技术已知的蓄电池的原理电路图,该蓄电池与电机相连接;
图2示出了以蓄电池直接转换器来驱动的蓄电池的原理电路图,该蓄电池依据本发明的第一实施形式与电机和用于确定包含在该蓄电池之中的多个蓄电池模块的多个蓄电池单池的内阻的装置相连接;以及
图3示出了一个图示,该图示示出了在图2中根据连接至蓄电池的蓄电池组的蓄电池模块的数量的蓄电池的输出电压,其中,蓄电池模块借助于在图2中示出的装置根据本发明的第一实施形式如此地在电机运行期间加以使用,使得该蓄电池模块分别具有相同的模块电压。
具体实施方式
图2示出了驱动系统10的原理电路图,其包括根据本发明的第一实施形式所描述的与电机60相连接的蓄电池100,该蓄电池借助于蓄电池直接转换器来驱动。蓄电池系统101包括蓄电池100,该蓄电池连接至包括电容器40的直流电压中间电路(未示出)。由该蓄电池系统101所包括的脉冲逆变器50也被连接至该直流电压中间电路,该脉冲逆变器为了驱动三相电机(电驱动电机)60而在三个输出端处分别通过两个可控的半导体阀(未示出)和两个二极管(未示出)提供相互相移的多个正弦电压。
蓄电池100包括具有多个串联连接的蓄电池模块的蓄电池组110,这些串联连接的蓄电池模块之中在附图中仅仅明确地示出了第一蓄电池模块220和第二蓄电池模块230。该些蓄电池模块220、230被连接在形成该蓄电池100的正向端子的蓄电池组的正极12和形成该蓄电池的负向端子的蓄电池组110的负极131之间。该些蓄电池模块220、230分别借助于耦合装置(未示出)连接至该蓄电池组110并且从该蓄电池组110解耦。为了生成蓄电池100的期望的输出电压将合适数量的蓄电池模块220、230连接至该蓄电池组110。
用于确定包含在蓄电池100之中的蓄电池模块220、230的多个蓄电池单池(未示出)的内阻的装置300与蓄电池100相连接。
该蓄电池100的所有的第一蓄电池模块220分别通过连接端221、222与依据本发明的装置300电连接。该蓄电池100的所有的第二蓄电池模块230通过多个连接端231、232分别与依据本发明的装置300电连接。
该装置300被构造用于测量单个的蓄电池模块120、130的电压并且包括控制器(未示出),此外,该控制器接收关于蓄电池模块220、230的电压的信息并且通过通信接口(未示出)与多个蓄电池模块通信。
借助于依据本发明的装置300,第一蓄电池模块220和第二蓄电池模块230能够在电机60运行期间如此地用于生成蓄电池100的输出电压,从而使得第一蓄电池模块220和第二蓄电池模块230总是具有相同的模块电压。为此,借助于包括在装置300之中的控制器同时将第一蓄电池模块220和第二蓄电池模块230连接至蓄电池组110或者从蓄电池组110解耦。借助于包括在装置300之中的控制器也能够交替地将第一蓄电池模块220和第二蓄电池模块230以较短的时间间隔连接至蓄电池组110或者从蓄电池组110断开,以便防止充电状态的差异。
在必须执行第一蓄电池的多个蓄电池单池的内阻的确定时,借助于由该装置300所包括的控制器将从该蓄电池组110解耦的第一蓄电池模块220连接并且将连接至蓄电池组110的第二蓄电池模块230从蓄电池组110解耦。然后,该装置300通过借助于阶跃走向的电流来激励连接至该蓄电池组的第一蓄电池模块220的多个蓄电池单池并且记录和分析由被激励的多个蓄电池单池所生成的阶跃形的响应电压的方式来确定第一连接的蓄电池模块220的多个蓄电池单池的内阻。在确定第一蓄电池模块220的多个蓄电池单池的内阻期间该蓄电池100的输出电压几乎保持恒定不变。
图3示出了图2中的蓄电池100的输出电压UB随着连接至蓄电池100的蓄电池组110的蓄电池模块的数量k的变化,其中,多个蓄电池模块借助于在图2中所示出的装置300如此地在电机60运行期间加以使用,使得它们具有相同的模块电压UM。随着连接至蓄电池组110的蓄电池模块的数量k的变化,所示出的蓄电池100的输出电压UB是线性的并且遵从以下关系UB=k·UM,其中,1<k<n。其中,n为能够连接至蓄电池组110的蓄电池模块的最大数量。然后,最大的输出电压能够相应于n·UM的值。黑点示出了单个的测量点。

Claims (12)

1.一种用于确定蓄电池(100)的设置在多个蓄电池模块(220、230)之中的多个蓄电池单池的内阻的方法,其中,所述多个蓄电池模块(220、230)被设置在至少一个蓄电池组(110)之中并且所述蓄电池(100)与电机(60)相连接,并且其中,为了生成所述蓄电池(100)的可调节的输出电压(UB),所述多个蓄电池模块(220、230)分别能够与所述蓄电池(100)的所述蓄电池组(110)串联连接和再次从其解耦,其特征在于,在所述电机(60)运行期间将从所述蓄电池组(110)解耦的至少一个第一蓄电池模块(220)连接至所述蓄电池组(110),确定连接的至少一个第一蓄电池模块(220)的多个蓄电池单池的所述内阻,并且与所述第一蓄电池模块(220)的连接同时地将合适的多个第二蓄电池模块(230)从所述蓄电池组(110)解耦,所述多个第二蓄电池模块共同生成在预先确定的容差界限之内与由所述至少一个第一蓄电池模块(220)所生成的电压(UM)相等的电压(UM)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,为了确定所述至少一个第一蓄电池模块(220)的多个蓄电池单池的所述内阻在连接至所述蓄电池组(110)之后借助于阶跃形的电流来激励所述多个蓄电池单池并且记录和分析响应于经激励的多个蓄电池单池所生成的阶跃形的响应电压。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,将蓄电池组(110)的多个蓄电池模块(220、230)中的一些或者所有蓄电池模块与至少一个蓄电池模块组相关联,从而使得在所述电机(60)的运行期间如此地使用所述蓄电池模块组的所述多个蓄电池模块(220、230),进而使得所述多个蓄电池模块具有相同的充电状态和/或相同的电压(UM),其中,待连接的多个第一蓄电池模块(220)中的一个或者多个和相应的多个待解耦的第二蓄电池模块(230)与所述蓄电池模块组相关联。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述蓄电池模块组具有恒定的蓄电池模块数量或者在所述电机运行期间动态地变化的蓄电池模块数量。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,当存在多个蓄电池模块组时,至少两个蓄电池模块组具有分别相同的蓄电池模块数量或至少两个蓄电池模块组具有分别不同的蓄电池模块数量。
6.根据权利要求1或2中任一项所述的方法,其中,如此地实施所述方法,使得在如此选择的时刻选出首先从所述蓄电池组(110)解耦的所述至少一个第一蓄电池模块(220)以用于确定连接至所述蓄电池组的多个蓄电池单池的内阻,在所述时刻所述第二蓄电池模块(230)共同具有在预先确定的容差界限之内与至少一个被选出的第一蓄电池模块(220)的电压(UM)相等的电压(UM)。
7.一种用于确定与电机(60)相连接的蓄电池(100)的设置在至少一个蓄电池组(110)之中的多个蓄电池模块(220、230)的多个蓄电池单池的内阻的装置(300),其中,所述多个蓄电池模块(220、230)被构造为为了生成所述蓄电池(100)的可调节的输出电压(UB)而分别串联连接至所述蓄电池(100)的所述蓄电池组(110)和从所述蓄电池组(110)解耦,其特征在于,所述装置(300)被构造为在所述电机(60)运行期间将从所述蓄电池组(110)解耦的至少一个第一蓄电池模块(220)连接至所述蓄电池组(110),以确定待连接的至少一个第一蓄电池模块(220)的多个蓄电池单池的所述内阻,并且与连接所述第一蓄电池模块(220)同时地将合适的多个第二蓄电池模块(230)从所述蓄电池组(110)解耦,所述多个第二蓄电池模块共同生成在预先给定的容差界限之内与由所述第一蓄电池模块(220)所生成的电压(UM)相等的电压(UM)。
8.根据权利要求7所述的装置(300),其中,所述装置(300)还被构造为借助于阶跃形的电流来激励至少一个第一蓄电池模块(220)的多个蓄电池单池并且记录和分析响应于由经激励的多个蓄电池单池所生成的阶跃形的响应电压来确定所述经激励的多个蓄电池单池的所述内阻。
9.根据权利要求7或8所述的装置,其中,所述装置(300)还被构造为从所述蓄电池组(110)的所述多个蓄电池模块(220、230)中选出恒定的蓄电池模块数量或者在所述电机运行期间动态地变化的蓄电池模块数量并且将其与至少一个蓄电池模块组相关联,并且与所述蓄电池模块组相关联的蓄电池模块在所述电机(60)运行期间如此地加以使用,使得所述多个蓄电池模块具有相同的充电状态和/或相同的电压(UM),其中,待连接的多个第一蓄电池模块(220)中的一个或者多个和相应的多个待解耦的第二蓄电池模块(230)为从所述蓄电池模块组中选出的多个蓄电池模块(220、230)。
10.根据权利要求7所述的装置(300),其中,所述装置(300)还被构造为在如此选择的时刻选出首先从所述蓄电池组(110)解耦的所述至少一个第一蓄电池模块(220)用于确定连接至所述蓄电池组的多个蓄电池单池的内阻,在所述时刻所述第二蓄电池模块(230)共同具有在预先确定的容差界限之内与至少一个被选出的第一蓄电池模块(220)的电压(UM)相等的电压(UM)。
11.一种蓄电池(100),其具有多个分别包括至少一个蓄电池单池的蓄电池模块(220、230),所述多个蓄电池模块被设置在至少一个蓄电池组(110)之中并且为了生成所述蓄电池(100)的可调节的输出电压(UB)而构造为串联连接至所述蓄电池(100)的所述蓄电池组(110)和再次从所述蓄电池组(110)解耦,其特征在于,所述蓄电池(100)具有根据权利要求7至10中任一项所述的装置(300)。
12.一种机动车,其具有根据权利要求11所述的蓄电池(100),其中,所述蓄电池(100)被设置在车辆的驱动系统之中。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6787336B2 (ja) 2015-11-17 2020-11-18 コニカミノルタ株式会社 光学反射フィルムおよび光学反射体
JP6508094B2 (ja) * 2016-03-10 2019-05-08 トヨタ自動車株式会社 車両用電源システム
KR102076889B1 (ko) * 2017-02-15 2020-02-12 주식회사 엘지화학 셀 모듈 컨트롤러에 대한 고유번호 할당 시스템 및 방법
CN108008318A (zh) * 2017-12-14 2018-05-08 中国航空工业集团公司上海航空测控技术研究所 应用于在线蓄电池组中电池状态的监测系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1161084A (zh) * 1994-10-21 1997-10-01 布劳恩股份有限公司 确定蓄电池电量状态的方法
US5744962A (en) * 1995-03-14 1998-04-28 Alber; Glenn Automated data storing battery tester and multimeter
CN101339214A (zh) * 2008-08-19 2009-01-07 河北天翼科贸发展有限公司 蓄电池内阻测量方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007006477A1 (de) * 2007-02-09 2008-08-14 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verfahren zur Überwachung des Gesundheitszustandes eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs
DE102009000676A1 (de) * 2009-02-06 2010-08-12 Robert Bosch Gmbh Traktionsbatterie mit erhöhter Zuverlässigkeit
DE102009002468A1 (de) * 2009-04-17 2010-10-21 Robert Bosch Gmbh Ermittlung des Innenwiderstands einer Batteriezelle einer Traktionsbatterie bei Einsatz von induktivem Zellbalancing
DE102009002466A1 (de) * 2009-04-17 2010-10-21 Robert Bosch Gmbh Erweiterte Batteriediagnose bei Traktionsbatterien
DE102009002465A1 (de) * 2009-04-17 2010-10-21 Robert Bosch Gmbh Ermittlung des Innenwiderstands einer Batteriezelle einer Traktionsbatterie bei Einsatz von resistivem Zellbalancing
WO2011025937A2 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. High-efficiency battery equalization for charging and discharging
JP5440918B2 (ja) * 2009-09-02 2014-03-12 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 バランス回路を備えた蓄電装置
DE102009054546A1 (de) * 2009-12-11 2011-06-16 Robert Bosch Gmbh Ermittlung des Innenwiderstands einer Batteriezelle einer Traktionsbatterie, die mit einem steuerbaren Motor/Generator verbunden ist
DE102010027869A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Sb Limotive Company Ltd. Batterie mit Cell-Balancing
DE102010027864A1 (de) * 2010-04-16 2011-12-15 Sb Limotive Company Ltd. Batterie mit variabler Ausgangsspannung
US9246337B2 (en) * 2010-04-23 2016-01-26 Hitachi, Ltd. Battery pack and battery pack controller
US8933702B2 (en) * 2010-05-14 2015-01-13 Liebert Corporation Battery monitor with correction for internal OHMIC measurements of battery cells in parallel connected battery strings
DE102010041053A1 (de) * 2010-09-20 2012-03-22 Sb Limotive Company Ltd. Batteriesystem zur Messung von Batteriemodulspannungen
DE102010041049A1 (de) * 2010-09-20 2012-03-22 Sb Limotive Company Ltd. Batteriesystem und Verfahren zur Bestimmung von Batteriemodulspannungen
DE102010042718A1 (de) * 2010-10-20 2012-04-26 Sb Limotive Company Ltd. Verfahren zur Steuerung einer Batterie mit variabler Ausgangsspannung
DE102010052934A1 (de) * 2010-11-30 2012-05-31 Technische Universität München Neue Multilevelkonvertertopologie mit der Möglichkeit zur dynamischen Seriell- und Parallelschaltung von Einzelmodulen
DE102012209652A1 (de) * 2012-06-08 2013-12-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines ohmschen Innenwiderstandes eines Batteriemoduls, Batteriemanagementsystem und Kraftfahrzeug
DE102012209649A1 (de) * 2012-06-08 2013-12-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines ohmschen Innenwiderstandes eines Batteriemoduls, Batteriemanagementsystem und Kraftfahrzeug
DE102012209660A1 (de) * 2012-06-08 2013-12-12 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem und zugehöriges Verfahren zur Ermittlung des Innenwiderstandes von Batteriezellen oder Batteriemodulen des Batteriesystems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1161084A (zh) * 1994-10-21 1997-10-01 布劳恩股份有限公司 确定蓄电池电量状态的方法
US5744962A (en) * 1995-03-14 1998-04-28 Alber; Glenn Automated data storing battery tester and multimeter
CN101339214A (zh) * 2008-08-19 2009-01-07 河北天翼科贸发展有限公司 蓄电池内阻测量方法

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