CN104471782A - 用于调整电能存储器的电池的数据通道的方法和调整设备 - Google Patents

Abstract

一种用于对多电池的电能存储器（100）的电池（110）的数据通道进行调整的调整设备（453）的特征在于，调整设备（453）被构造用于对数据通道的交流电阻（Z；Z_Ver）和/或适合于经由数据通道传输数据的信号频率进行调整。

Description

用于调整电能存储器的电池的数据通道的方法和调整设备

技术领域

本发明涉及一种调整设备、一种通信设备、一种传感器设备、一种电池组元件、一种多电池的电能存储器和一种用于对电能存储器的电池的数据通道进行调整的方法。

背景技术

DE 10 2010 016 175 A1描述一种电池组监控和控制设备。

发明内容

在该背景下，借助本发明，根据独立权利要求介绍一种改进的调整设备、一种用于传输数据的改进的通信设备、一种改进的传感器设备、一种改进的电池组元件、一种改进的多电池的电能存储器和一种用于对电池数据通道进行调整的改进的方法。从相应的从属权利要求和下面的描述中得出有利的设计方案。

在电池组电池中或在电池组电池处检测的数据、例如传感器数据可以经由数据通道传输，例如传输到控制仪器。如果数据通道经过电池组电池的功率供应线路或者经过电池组电池的壳体，那么为了传输所检测的数据不需要附加的数据线路。因此，在电池组之内在没有专用的数据通道、例如CAN总线的情况下可以进行传感器信号的检测。代替于此，例如可以使用具有所谓的电力线通信的集成的电池组传感器。为了确保通过电力线进行无错的通信，可以执行数据通道的调整。

用于通过经过多电池的电能存储器的电池的功率供应线路的数据通道来传输数据的通信设备，具有下述特征：

第一接口，用于将通信设备与电池的第一功率供应线路导电地连接，和第二接口，用于将通信设备与电池的第二功率供应线路导电地连接；

发送装置，所述发送装置被构造用于利用信号频率将要由通信设备传输的数据经由第二接口输出到数据通道上；和

调整设备，用于对数据通道进行调整。

多电池的电能存储器可以是电池组或所谓的电池组包。例如，其可以是用于机动车、例如电动车的锂离子电池组。电能存储器可以具有多个尤其是直流或电化学的二次电池形式的电池组电池或电池，作为能量存储器的子单元。电池可以为强功率的电池，尤其也为锂离子电池。电池的功率供应线路可以是电池的电连接线路、也称作电力线。例如，第一功率供应线路可以与电池的正极或阴极导电地连接，并且第二功率供应线路可以与电池的负极或阳极导电地连接。经由功率供应线路可以电接触电池。当通信设备的接口与功率供应线路相应地连接时，通信设备可以连接在功率供应线路之间并且因此与电池并联。接口可以被实施为接触点。要传输的数据可以为在通信设备之内存储的或者产生的数据或由通信设备接收的数据。例如，其可以为与通信设备耦合的传感器的传感器数据。发送装置可以被构造用于将要传输的数据以适合于经由电流线路传输数据的形式经由接口输出到功率供应线路中的一个上，以便经由功率供应线路传输数据，例如传输至另外的通信设备或传输至控制仪器的接收器。发送装置可以被构造，以便将要传输的数据调制到信号频率上或者借助信号频率进行调制。信号频率可以为载波频率，所述载波频率可以用于经由数据通道传输数据。也可以为通信频率，数据经由数据通道以所述通信频率传输。经由数据通道可以将多个通信设备彼此连接。例如，数据通道可以伸展直至后置的通信设备的接收装置。如果后置的电池具有关于信号频率低的复阻抗，那么数据通道可以经过该后置的电池。然而这通常是不期望的。调整设备可以与发送装置耦合，以便对发送装置的发送特性进行调整。附加地或替选地，调整设备可以与功率供应线路中的一个或者两个耦合，以便调整一个或多个功率供应线路或通信设备本身的传输特性。

根据一个实施方式，调整设备可以被构造用于调节信号频率。例如，调整设备可以被构造用于以响应控制信号的接收、以响应调节装置的手动操作或响应经由数据通道传输的信号的分析的方式调节信号频率。以该方式，可以将信号频率调节到适合于经由数据通道传输的频率上。适合的频率例如可以与共振频率或者一个或多个与数据通道耦合的或可耦合的电池的阻抗相关。信号频率的优选的频率范围的特征可以在于，在该频率范围之内存在能量存储器的电池的复电池电阻的共振过高或者能量存储器的连接在通信设备下游的至少一个电池的复电池电阻的共振过高。调整设备可以被构造用于将信号频率调节到下述数值上，针对所述数值与数据通道耦合的或可耦合的电池具有高的阻抗。

附加地或替选地，调整设备可以被构造用于调节第一功率供应线路和第二功率供应线路之间的交流电阻。例如，交流电阻可以被调节到关于信号频率代表高阻抗的数值上。

例如，通信设备可以具有至少一个可开关的电容和附加地或替代地具有至少一个可开关的电感。调整设备可以被构造用于将至少一个可开关的电容和附加地或替选地至少一个可开关的电感连接到第一功率供应线路和第二功率供应线路之间或者与功率供应线路分离。以该方式，可以将第一功率供应线路和第二功率供应线路之间的交流电阻调节到适当的数值上。

通信设备可以具有接收装置，所述接收装置被构造用于经由第一接口接收信号。调整设备可以被构造用于利用信号对数据通道进行调整。信号可以为用于控制调整设备的控制信号。控制信号例如可以由控制仪器或另外的通信设备提供。此外，信号可以为传输到通信设备上的数据，以便控制通信设备或以便经由发送装置继续由通信设备传输。调整设备可以被构造用于分析经由接收装置接收的数据的信号质量并且根据该信号质量调整数据通道。以该方式不仅可以从外部控制地而且可以自给自足地执行数据通道的调整。

调整设备可以被构造用于中断经过通信设备的数据传输。数据传输的中断可以通过切断通信设备或通过打开适当的开关来引起。在中断数据传输时，可以防止通信信号经过通信设备。由此，可以通过电池测试通信信号的传输。更精确地说，在此可以检查通信信号是否通过电池的复电阻而充分地衰减。通过例如由连接在中断的通信设备上游的通信设备发送通信信号并且随后分析通信信号是否由连接在中断的通信设备下游的通信设备接收的方式，可以检查这样的衰减。当通信信号在通信设备中断时可以经过被分配给该通信设备的电池时，例如可以借助于连接在上游的通信设备的调整设备改变通信信号的信号频率。替选地或附加地，可以借助于中断的通信设备的调整设备接入电容性的或电感性的元件，使得具有中断的通信设备的电池的功率供应线路之间的阻抗变化。

根据一个实施方式，调整设备可以被构造用于在第一运行状态下关于信号频率提高第一功率供应线路和第二功率供应线路之间的交流电阻或者阻抗，并且在第二运行状态下关于信号频率降低交流电阻或阻抗。附加地或替选地，调整设备可以被构造用于在第一运行状态下将信号频率调节成使得所述信号频率位于电池的共振过高的范围中，并且在第二运行状态下将信号频率调节成使得其位于共振过高的边缘范围中或之外。第一运行状态可以为正常运行状态，其中数据如在通信设备之间的斗链那样传递。第二运行状态可以为紧急运行状态，其中数据极其快速地在绕过通信设备的情况下直接地经由电池传输。通过直接的传输例如可以极其快速地传输警报信号。

用于多电池的电能存储器的电池的传感器设备具有如下特征：

检测装置，用于检测关于电池的传感器数据；和

所述的通信设备，所述通信设备被构造用于从检测装置接收传感器数据并且基于传感器数据产生要传输的数据。

传感器设备可以连接在电池的功率供应线路之间。检测装置可以涉及至少一个传感器装置、传感器元件或诸如此类的，以便检测电池的至少一个状态量。状态量例如可以为温度、电压或压力。检测装置可以被构造用于以传感器数据的形式输出或可调用地提供至少一个所检测的状态量。通信设备的发送装置可以被构造用于将传感器数据作为要传输的数据发送。

用于多电池的电能存储器的电池组元件具有下述特征：

多电池的电能存储器的电池，其中电池具有第一功率供应线路和第二功率供应线路；和

所述的传感器设备，其中传感器设备的通信设备经由第一接口导电地与第一功率供应线路连接并且经由第二接口导电地与电池的第二功率供应线路连接。

多个电池组元件可以以一个或多个支路连接成能量存储器。传感器设备可以被用于监控电池。在此，由传感器设备检测的数据可以经由电池的功率供应线路中的一个来发送。传感器设备可以布置在电池的壳体或罩之内或之外。电池组元件的阻抗可以通过所描述的至少一个电容或电感的接入来改变。

多电池的电能存储器具有下述特征：

至少两个所述电池组元件，所述电池组元件串联或并联地布置。

能量存储器例如可以是用于电动车的电池组。能量存储器例如可以包括一百个或更多个电池。电池中的全部或至少一些可以被实施为电池组元件。通过将电池的功率供应线路用作为一个或多个数据通道的方式，例如为了监控一百个或更多个电池的温度和电压而不需要大的布线耗费。代替于此，可以应用集成的电池组传感器，所述电池组传感器由于通过电力线通信、例如到能量存储器的中央控制仪器的可传递的数据而提供大的优点。通过使用电池之间已经存在的电流线路可以完全弃用电池的单独测量布线。

多电池的电能存储器可以具有至少一个开关装置，该开关装置具有开关和与该开关并联的跨接电容。在此，开关装置可以与多电池的电能存储器的电池中的一个的至少一个功率供应线路导电地连接，并且数据通道可以在开关打开的状态下经过跨接电容。例如，开关装置可以布置在两个相邻的电池之间。替选地，开关装置可以与一个或多个电池并联。此外，开关装置可以布置在构造能量存储器的电池组极的功率供应线路中。以该方式，可以在能量存储器之内进行数据传输以及进入到能量存储器中而且还从该能量存储器出来地进行数据传输，即使在能量存储器之内的通过电流由于开关装置的开关打开而中断也如此。

根据本发明的一个实施方式可以促使：电池的阻抗尤其由于电感效应达到足够高的数值，以便将电池的发送和接收侧并且因此与电池耦合的通信设备彼此绝缘。在此，针对在传感器系统之内的数据传输适当地选择信号频率是重要的。至少一个电感和/或电容也可以连接在电池的功率供应线路之间。借助于调整设备可以适配数据通道，使得实现电池的复电阻或阻抗的共振过高。由此可以实现通信设备的发送和接收侧或者输入和输出侧之间的好的分离。通过选择尤其是兆赫兹范围中的信号频率，电池的复阻抗有利地达到高的数值、例如超过10欧姆至远在100欧姆之上甚至几千欧姆的数值。特别地，调整设备可以被构造用于在电池组元件之内在特定的信号频率的情况下产生振荡回路或者共振，以便实现电池的复电阻或阻抗的共振过高。特别通过可接入的电感和/或电容，例如至少一个分立的或集成的电容或电感，可以有针对性适宜地影响共振过高。在此，电池的阻抗尤其是由于电感效应可以达到足够高的数值，以便将通信设备的发送和接收侧彼此绝缘。因此，可以防止通信设备的输入端和输出端经由电池短路。

用于通过经过多电池的电能存储器的电池的功率供应线路的数据通道来传输数据的方法包括下述步骤：

对数据通道进行调整；和

利用信号频率将要传输的数据输出到数据通道上。

借助该方法，例如在一个或多个电池组之内在一个或多个控制仪器和一个或多个传感器之间实现通信方法。在此，可以涉及用于电池组包中的传感器的通信的数据通道调整方法。

结合用于通信的方法，可以有利地使用或应用上述设备。方法的步骤可以由适当的设备、例如通信设备的适当的装置来实现。

根据一个实施方式，调整设备可以与通信设备分开地使用。例如，具有或没有调整设备的第一通信设备可以布置在第一电池中，并且调整设备可以布置在第二电池中。调整设备可以被构造用于调整由第一电池的第一通信设备所使用的数据通道。对此，调整设备可以被构造用于适配数据通道的阻抗。附加地或替选地，调整设备可以被构造用于将用于调节被第一电池的第一通信设备用于数据传输的信号频率的调节信号发送到第一电池的第一通信设备。

用于对多电池的电能存储器的电池的数据通道进行调整的调整设备的特征在于，调整设备被构造用于对适合于经由数据通道传输数据的信号频率和附加地或替代地对数据通道的交流电阻进行调整。

调整设备可以连同通信设备一起或与通信设备无关地应用。例如，调整设备可以结构上与通信设备分开地布置，所述通信设备的数据通道借助于调整设备来调整。数据通道可以经过功率供应线路和/或电池壳体壁和/或电池组壳体。在此，电池的两个功率供应线路中的一个与电池壳体壁导电地连接。因此，调整设备不仅可以使用在基于斗链原理的数据传输中，而且可以使用在其它的收发器中。相应地，被用于数据传输的通信设备可以具有到一个或多个功率供应线路和/或电池壳体或电池组壳体的简单的接口。

相应地，调整设备可以被构造用于调节多电池的电能存储器的电池的第一功率供应线路的、电池的第二功率供应线路的、第一功率供应线路和第二功率供应线路之间的电连接的、电池组壳体的或电池的电池壳体壁的交流电阻。

对此，调整设备可以具有至少一个可开关的电容和/或至少一个可开关的电感且被构造用于将至少一个可开关的电容和/或至少一个可开关的电感与数据通道耦合，以便对数据通道的交流电阻进行调整。

调整设备可以具有接收装置，该接收装置被构造用于接收信号。调整设备在此可以被构造用于利用信号调整数据通道。信号例如可以由控制仪器或通信设备提供。信号可以经由数据通道或经由单独的通信通道来接收。信号可以为经由数据通道发送到通信设备上的数据或由通信设备发送的数据。调整设备可以被构造用于分析经由接收装置接收的信号的信号质量并且根据信号质量对数据通道进行调整。

调整设备可以被构造用于在第一运行状态下关于信号频率提高交流电阻，并且在第二运行状态下关于信号频率降低交流电阻。

调整设备可以是通信设备的部分或者被配备给通信设备。

用于通过经过多电池的电能存储器的电池的数据通道的数据通道来传输数据的通信设备，具有下述特征：

接口，用于将通信设备与数据通道导电地连接；

传输装置，所述传输装置被构造用于利用信号频率将要由通信设备传输的数据经由接口输出到数据通道上；和

调整设备，用于对数据通道进行调整。

相应的通信设备可以结合传感器设备使用。多电池的电能存储器可以具有至少一个与数据通道耦合的调整设备。例如，能量存储器可以具有至少一个电池，所述电池又具有调整设备。

用于对多电池的电能存储器的电池的数据通道进行调整的方法，包括下述步骤：

对适合于经由数据通道传输数据的信号频率和/或数据通道的交流电阻进行调整。

设备当前可以理解为电仪器、例如集成电路，所述电仪器处理信号并且根据所述信号输出控制和/或数据信号。设备的接口可以以硬件和/或软件的方式来构造。在硬件方式的构造方案中，接口例如可以是所谓的系统ASIC的部分，所述部分包含设备的不同的功能。

附图说明

根据附图示例性地详细地阐述本发明。其中：

图1示出根据本发明的一个实施例的多电池的电能存储器的示意图；

图2示出根据本发明的一个实施例的多电池的电能存储器的示意图；

图3示出根据本发明的一个实施例的用于多电池的电能存储器的电池的传感器设备的示意图；

图4示出根据本发明的一个实施例的通信设备的示意图；

图5示出由根据本发明的一个实施例的多电池的电能存储器的两个电池构成的串联电路；

图6示出根据本发明的一个实施例的关于由电池和电池组传感器构成的组合件的复阻抗的调整的图示；

图7示出用于经由数据通道传输数据的方法的流程图 ；和

图8示出根据本发明的一个实施例的调整设备。

具体实施方式

在本发明的优选的实施例的下面的描述中针对在不同的图中示出的且起类似作用的元件应用相同的或类似的附图标记，其中放弃重复描述所述元件。

图1示出根据本发明的一个实施例的多电池的电能存储器100的示意图。能量存储器可以为电池组。能量存储器100具有第一电池组极104和第二电池组极106，所述电池组极从能量存储器100的壳体108中延伸出。能量存储器100具有多个电池110，也称作电池组电池，所述电池以经由其功率供应线路彼此连接的方式互联成电池组极104、106之间的串联电路。电池110中的每个具有阻抗Z。传感器设备115被分配给电池110中的每个。由电池110和传感器设备115构成的组合件称作为电池组元件120。能量存储器110因此具有根据该实施例由三个电池组元件120构成的串联电路。能量存储器100还具有控制仪器125，所述控制仪器连接在电池组极120之间并且因此与由电池组元件120构成的串联电路并联。

电池110的传感器设备115平行于电池110连接在电池110的功率供应线路之间。传感器设备115分别具有检测装置、例如传感器或者测量电池，以便检测被分配的电池110的至少一个物理特性，和用于传输数据、例如关于电池110检测的传感器数据的通信设备。通信设备例如可以分别具有接收装置和发送装置。经由发送装置可以发送数据并且经由功率供应线路传输到后置的传感器设备115。经由接收装置可以由前置的传感器设备115接收经由功率供应线路传输的数据。通信装置的发送装置和接收装置例如可以经由移位寄存器彼此连接。

控制仪器125可以被构造用于将控制数据发送到传感器设备115。控制数据可以由传感器设备115转发给传感器设备115。响应于控制数据，传感器设备115例如可以发送所检测的传感器数据或者对数据通道进行调整，所述数据通道为了传输数据经过功率供应线路。由传感器设备115发送的数据可以经由后置的传感器设备115转发至控制仪器125。控制仪器125可以与布置在能量存储器110之外的中央控制设备耦合。

在运行中，在方法的一个可行的实现变型形式中，各相邻的或彼此间隔的传感器设备115或者控制仪器125和传感器设备115可以逐步地彼此进行通信。在此，通信可以沿一个方向进行，如其例如通过箭头示出的数据流方向来表明。也就是说，数据、例如唯一的比特由控制仪器125传递至后置的第一传感器设备115，所述第一传感器设备115然后将该比特传递到第二传感器设备115并且所述第二传感器设备115又将该比特传递到第三传感器设备115，所述第三传感器设备然后又将该比特发送到控制仪器125。因此，一定程度上形成斗链，其中比特依次轮流从控制仪器125经过传感器设备115并且回到控制仪器125地来发送。在此，多个依次的比特可以为数据字，所述数据字例如包括传感器地址和/或命令和/或具有通信数据的数据包。在传感器设备115的每个中，在数据字继续被传递之前，可以借助于控制装置改变和/或添加所接收的比特。因此，可以将逻辑上双向的通信连接构建在传感器设备115和控制仪器125之下。通信也可以以颠倒的方向进行。

为了在控制仪器125和传感器设备115之间进行通信，可以使用不同的适合的通信方法和通信协议。例如，传感器设备115可以设有单义的地址并且控制仪器125可以被构造用于借助于所述单义的地址对传感器设备115中的一个或多个进行寻址。响应于通过控制仪器125的寻址，被寻址的一个传感器设备115，或者被寻址的多个传感器设备115可以被构造用于将通信数据发送到控制仪器115。传感器设备115也可以被构造用于在没有通过控制仪器125寻址的情况下将通信数据发送到控制仪器125。例如，传感器设备115可以被构造用于根据通过传感器设备115检测的传感器数据、例如根据所检测的传感器数据的数值或变化将通信数据发送到控制仪器125。例如，传感器设备115可以被构造用于在忽略其它的所存储的或者所接收的通信数据的情况下在任何时刻将紧急情况通知发送到控制仪器115。

为了能够在相邻的传感器设备115之间实现数据传输而需要：电池110关于数据通道不为短路连接，通过该数据通道传输要传输的数据。换言之，应当避免：要传输的数据经过电池110传输并且因此可以绕开传感器设备115。对此，或者信号频率、例如要传输的数据的载波频率可以匹配于电池110的阻抗Z或者由传感器设备115的元件的阻抗和电池100的阻抗Z构成的总阻抗例如可以由连接在电池的功率供应线路之间的电容或电感来适配，使得要传输的数据不经过电池110进行传输。

图2示出根据本发明的一个实施例的多电池的电能存储器的示意图。能量存储器如根据图1描述的那样具有多个电池组元件120。根据该实施例，多个电池组元件120被布置在由示例地六个电池组元件120构成的串联电路中，其中平行于电池组元件120中的一个示例地并联有三个其它的电池组元件120。与所示出的实施例不同，由任意数量的电池组元件120的串联电路和并联电路构成的任意的组合可以电池组实现。

能量存储器具有多个开关装置，所述开关装置分别具有开关232和与开关232并联的跨接电容234。开关装置被布置在电池组元件120中的各个电池组元件的电池的功率供应线路中。开关装置被布置在用于跨接由电池组元件120中的三个构成的串联电路的跨接线路中。通过开关装置可以激活或去激活电池组元件120中的单个或全部，即接入到经过能量存储器的电流回路中或者从其中分离。如果一个或多个开关装置的开关232被打开，那么尽管经由相应的开关装置的直流通流被中断，然而以适当的信号频率、例如在兆赫兹范围内传输的数据可以经由相应的电容234通过相应的开关装置。电容234例如为开关232的寄生电容或电容器。

图3示出根据本发明的一个实施例的用于多电池的电能存储器的电池的传感器设备115的示意图。传感器设备115例如可以结合图1中示出的能量存储器来使用。

传感器设备115具有通信设备341和检测装置343。通信设备341具有例如用于将通信设备341与电池第一功率供应线路连接的第一连接线路形式的第一接口351，和例如用于将通信设备341与能量存储器的电池的第二功率供应线路连接的第二连接线路形式的第二接口353。检测装置343被构造用于例如检测物理量、如电池的温度或压力，并且将相应的传感器数值提供给通信设备341。例如，检测装置343可以被构造用于将传感器数值提供给通信设备341的发送装置、控制装置或存储装置，并且通信设备341可以被构造用于将传感器数值作为要传输的数据经由接口351、353中的一个发送。

图4示出根据本发明的一个实施例的用于通过经过多电池的电能存储器的电池的功率供应线路的数据通道传输数据的通信设备341的示意图。通信设备341例如可以结合根据图3描述的传感器设备115来使用。

通信设备341具有用于将通信设备341与电池的第一功率供应线路导电地连接的第一接口351和用于将通信设备341与电池的第二功率供应线路导电地连接的第二接口353。此外，通信设备341具有发送装置451和调整设备453。

发送装置451被构造用于利用信号频率将要由通信设备341传输的数据经由第二接口353输出到数据通道上。调整设备453被构造用于对数据通道进行调整。

根据一个实施例，调整设备453被构造用于改变由发送装置451使用的信号频率。对此，调整设备453例如可以被构造用于改变用于产生信号频率的频率发生器的设定。

根据另一个实施例，调整设备453被构造用于关于信号频率改变接口351、353之间的复阻抗。对此，调整设备453可以包括由至少一个可开关的电容和附加地或替选地至少一个可开关的电感构成的装备455，所述电容和电感可以与接口351、353导电地连接或者可以从接口351、353上分开。装备455可以具有多个可开关的电容和可开关的电感，所述电容和电感可以以例如由串联电路和并联电路构成的适当的互联电路连接到接口351、353之间。

根据一个实施例，调整设备453被构造用于关于信号频率降低接口351、353之间的复阻抗。以该方式可以在绕开通信设备341的情况下直接地经由电池传输要传输的数据。这能够实现极其快速的数据传输。例如，调整设备453可以被构造用于响应于紧急信号的接收而降低复阻抗。紧急信号可以为例如由能量存储器的控制仪器、能量存储器的通信设备或被分配给通信设备的检测装置生成的信号。

根据一个实施例，通信设备341具有接收装置457。接收装置457被构造用于接收到达第一接口351的数据。

例如，由接收装置457所接收的数据可以被转发到发送装置451并且由发送装置451发送。此外，所接收的数据可以被用于控制调整设备453。例如，调整设备453可以被构造用于响应于所接收的数据而执行数据通道的调整。因此，由调整设备453执行的调整可以由中央位置、例如由控制仪器来控制。调整设备453可以具有用于测量经由数据通道传输的信号的信号质量的测量装置或用于分析经由数据通道传输的信号的信号质量的分析装置，并且被构造用于根据所分析的或所测量的信号质量执行调整。

通信设备341可以具有到检测装置的另外的接口，如其根据图3来描述。

图5示出根据本发明的一个实施例的由如例如根据图1所描述的多电池的电能存储器的两个电池110构成的串联电路。电池110分别具有第一功率供应线路561和第二功率供应线路562。在左侧示出的电池110的第二功率供应线路562与右侧示出的电池110的第一功率供应线路561导电地连接。根据能量存储器之内的布置，功率供应线路561、562可以用作能量存储器的端子或者功率电池连接。电池110中每个在相应的功率供应线路561、562之间具有内部复电阻Z。

在电池110的功率供应线路561、562之间分别连接有调整设备453，所述调整设备分布具有带有电容565、566和电感567的装备455。调整设备453例如可以实现传感器设备或通信设备的部分或者作为单独的单元来实现。

同样，可以如调节电感567的电感值那样调节电容565的电容值。右侧示出的装备455的电容566与电容565不同地作为具有固定设定的电容值的固定电容来实施。装备455可以分别具有场、由电容565、566和电感567构成的所谓的阵列，其可以集成地在集成电路、例如ASIC中或者分立地来实施。

根据一个实施例，电容565、566和电感567可以例如受调整设备453的控制装置或在调整设备453外部布置的控制装置控制地改变其数值以便进行阻抗匹配。此外，电容565、566和电感567的端子之间的连接可以例如受相应的控制装置控制地彼此分开或连接或者与功率供应线路561、562分开或连接。以该方式可以除了电池110的内部复电阻Z之外在电池110的功率供应线路561、562之间实现另外的复电阻，所述复电阻与电池110的内部复电阻Z共同组合成所合成的总电阻。所合成的总电阻可以被调节，使得经由电池110的具有预设的或可调节的信号频率的功率供应线路561、562传输的数据不经过电池110传输。

因此，可以将在图5中示出的电路理解为信号调整设备的示意图。

图6借助图示示出根据本发明的一个实施例的由电池和电池组传感器构成的组合件的复阻抗的调整。组合件例如可以为根据图5描述的组合件。在横坐标上绘制频率f并且在纵坐标上绘制组合件的阻抗Z_Ver。

所示出的是输出曲线671、示出品质通过第一调整而提高的第二曲线672，和示出中间频率通过第二调整而降低的第三曲线673。也可以通过合适的其它的调整实现曲线672、673的组合。

下面，根据上述图描述本发明的实施例。

一个实施例在于具有通信接口341的电池组传感器115或者电池组的构造，所述电池组包含这样的传感器115。通信接口341被构造用于对数据通道、即从传感器115和控制仪器125经由电池组元件120并且到传感器115和控制仪器125的数据路径进行调整。

通信经由电池组电池110、典型地例如100个电池110的必要时长的串联和并联电路进行，其中传感器115包括其通信装置341与电池组电池110并联。电池组电池110的阻抗Z和传感器115的由几何布置和互联所致的阻抗可以根据电池组电池110的选择和结构来变化并且通过另外的影响因子、如电池组电池110的老化过程和温度效应来改变。

如果电池110的复电阻、阻抗Z在通信的所选择的频率范围中过小，那么一方面可以“短路”电池组传感器115的发送装置或发送单元451和/或接收装置或接收单元457，信号能量也经由电阻Z绕过传感器115引导。后者尤其对于串行的电力线通信产生不利的影响。在两个前述的过小的电池阻抗Z的情况下，数据通信不可行或可能仅仅是不充分的。

原则上，在此描述的例如可以由所描述的通信设备341实现的调整方法可以使用多个下述方法的组合，以便优化经由电池110的功率供应线路561、562的数据传输。替选地，也可以仅应用或实现方法中的一个。

第一调整方法基于信号频率匹配。在此，执行要传输的数据的信号频率的匹配、即例如通信频率或载波频率，使得信号频率落入到电池110或电池组元件120的复电池电阻Z的共振过高的范围中。信号频率的确定可以固定地在设计或构建时进行，但是也可以设置跟踪和在线优化。根据一个实施例，信号频率的优选的频率范围位于10MHz至100MHz或10MHz至200MHz的范围中，因为在此在棱柱形的高能电池110的典型的几何形状的情况下存在共振过高。

因为刚好在电池组100中的更大数量的电池组电池110和电池110的复杂布线的情况下可以预期各个电池阻抗Z的共振频率中的差异，在此，多频的或宽带的信号频带对于信号频率是有利的。

第二调整方法基于在传感器115中应用分立或集成的电容565、566或电感567形式的可接入的元件455，以便有针对性正面地影响在其中间频率中的共振过高和品质。在图6中示意性地示出这样的影响。对此的技术实现方案在图5中示意地以由两个电池110构成的电池组100的实例示出，其中该实例也可以相应地应用于具有多个电池110的电池组100。由电容565、566和电感567构成的场455可以经由开关经由功率供应线路561、562与电池110的电池极连接。通过构建为场可以以串联或并联电路产生由电感567和电容565、566构成的不同的组合。替选于具有多个调节可能性的场455，例如也可以使用仅一个唯一的固定电容566或由至少一个电感567和附加地或替选地至少一个电阻565、566构成的另外的组合。在与另外的装入电池组100中的传感器115的和自身的电池110的复阻抗Z的场455和另外装入电池组100中的电池110的复阻抗的交互作用和组合中可以通过并联和串联共振调节与电池极连接的功率供应线路561、562之间的和电池组极104、106之间的针对所选择的通信方法最佳的有效的复电阻Z_Ver。

第一和第二调整方法也可以同时应用以便实现最佳的解决方案，例如关于能量消耗和干扰间距方面最佳的解决方案。

在共振频率的准确了解的情况下并且附加地或替选地在共振频率的精确的测量和可供使用的调节方法的情况下，根据一个实施例可以有利地选择该共振过高的尽可能高的品质。如果不存在共振频率的调节可能性，那么致力于共振过高的充分的宽带并且因此共振回路的较小的品质进行设计，以便考虑共振频率由于电池100的阻抗Z的变化而可能出现的延迟，该变化由于诸如老化或温度效应的影响而产生。

电池组传感器115可以包含用于测量信号质量的电路，以便有针对性地控制信号频率和附加地或替选地控制装备455。

根据一个实施例，在该实施例中根据斗链原理实现通信方法，设置用于切断传感器115中的至少个别传感器的通信装置341的可能性。由此，可以测量和补偿通过电池110的无意的信号转发，所述电池的被分配的通信装置341被切断。相应的测量可以由测量装置来执行，所述测量装置例如可以布置在控制仪器125中或布置在通信装置341中。基于这样的测量装置的测量结果，例如可以通过装备455的适当的应用或信号频率的变化来对数据通道进行调整，使得防止通过电池110的无意的信号转发或者至少降低至预先确定的程度。

在该通信类型的另一个实施例中，可以设置有针对的电阻降低，由此例如在安全相关的警报信号的优先必须的数据传递的情况下，信号传输的小的等待时间是可行的。

图7示出根据本发明的一个实施例的用于经由数据通道传输数据的方法的流程图，所述数据通道经过多电池的电能存储器的电池的至一个功率供应线路。在步骤701中，调整数据通道并且在步骤702中要传输的数据利用信号频率发送到数据通道上。步骤701、702可以多次地重复，彼此并行地或者以交换的顺序来实施。该方法例如可以由在之前描述的通信设备实施。步骤701可以在实现调整方法的情况下、如在之前描述的那样实现。

图8示出根据本发明的一个实施例的用于对单电池的或多电池的电能存储器的电池110的数据通道800进行调整的调整设备453。数据通道800可以双向地或单向地来实施并且由电池110的通信设备341用于数据传输。数据通道800可以经过一个或多个功率供应线路或经过电池110的壳体。

调整设备453例如可以是电池110的部分、通信设备341的部分、另外的电池或控制仪器的通信设备的部分、如其例如在图1中示出的那样，或者是独立的单元。根据图8中示出的实施例，调整设备453在空间上与电池110分开地设置。

根据一个实施例，调整设备453被构造用于如已经根据另外的实施例所描述的那样为了经由数据通道800进行数据传输适配由通信设备341所使用的信号频率。对此，调整设备453被构造，以便经由接口将用于调节信号频率的调节信号输出到通信设备341。

根据另一个实施例，调整设备453被构造用于如已经根据另外的实施例所描述的那样适配数据通道800的交流电阻。对此，调整设备453可以具有到代表数据通道800的导体的导电的连接，并且被构造用于将数据通道800经由该导电的连接与用于适配交流电阻的至少一个元件耦合。替选地，调整设备453可以被构造用于将开关信号输出到与数据通道800耦合的、用于适配数据通道800的交流电阻的电路。电路例如可以具有至少一个可接入的电容和/或至少一个可接入的电感。

调整设备453可以被构造用于响应于控制信号的接收或响应于经由数据通道800传输的信号的分析而对数据通道800进行调整。

所描述的和在图中示出的实施例仅是示例性地进行选择。不同的实施例可以完全地或关于各个特征彼此组合。实施例也可以通过另外的实施例的特征进行补充。此外，可以重复根据本发明的方法步骤以及以与所描述的顺序不同地实施根据本发明的方法步骤。如果实施例包括第一特征和第二特征之间的“和/或”连接，那么这可以理解为：实施例根据一个实施方式不仅具有第一特征而且具有第二特征，并且根据另一实施方式或者仅具有第一特征或仅具有第二特征。

Claims (10)

1. 用于对多电池的电能存储器（100）的电池（110）的数据通道进行调整的调整设备（453），其特征在于，所述调整设备（453）被构造用于对所述数据通道的交流电阻（Z；Z_Ver）和/或适合于经由所述数据通道传输数据的信号频率进行调整。

2. 根据权利要求1所述的调整设备（453），其中所述调整设备（453）被构造用于调节：所述多电池的电能存储器（100）的电池（110）的第一功率供应线路（561）的、电池的第二功率供应线路（562）的、所述第一功率供应线路和所述第二功率供应线路之间的电连接的、电池组壳体（108）的或电池（100）的电池壳体壁的交流电阻（Z；Z_Ver）。

3. 根据上述权利要求中的任一项所述的调整设备（453），所述调整设备具有至少一个可开关的电容（565）和/或至少一个可开关的电感（567）且被构造用于将至少一个所述可开关的电容和/或至少一个所述可开关的电感与所述数据通道（800）耦合，以便对所述数据通道的所述交流电阻（Z；Z_Ver）进行调整。

4. 根据上述权利要求中的任一项所述的调整设备（453），具有接收装置，所述接收装置被构造用于接收信号，并且其中所述调整设备（453）被构造用于利用所述信号调整所述数据通道（800）。

5. 根据上述权利要求中的任一项所述的调整设备（453），所述调整设备被构造用于在第一运行状态下关于所述信号频率提高所述交流电阻（Z；Z_Ver），并且在第二运行状态下关于所述信号频率降低所述交流电阻。

6. 用于通过经过多电池的电能存储器（100）的电池（110）的数据通道（800）的数据通道来传输数据的通信设备（341），具有下述特征：

接口（351，353），用于将通信设备与所述数据通道导电地连接；

发送装置（451），所述发送装置被构造用于利用信号频率将要由所述通信设备传输的数据经由所述接口输出到所述数据通道上；和

根据上述权利要求中的任一项所述的、用于对所述数据通道进行调整的调整设备（453）。

7. 用于多电池的电能存储器（100）的电池（110）的传感器设备，具有下述特征：

检测装置（343），用于检测关于所述电池（110）的传感器数据；和

根据权利要求6所述的通信设备（341），所述通信设备被构造用于从所述检测装置接收所述传感器数据并且基于所述传感器数据产生要传输的数据。

8. 用于多电池的电能存储器（100）的电池组元件（120），其中所述电池组元件具有下述特征：

多电池的电能存储器的电池（110），其中所述电池具有第一功率供应线路（561）和第二功率供应线路（562）；和

根据权利要求7所述的传感器设备（115）。

9. 多电池的电能存储器（100），具有下述特征：

根据权利要求8所述的至少两个电池组元件（120），所述电池组元件串联或并联地布置。

10. 用于对多电池的电能存储器（100）的电池（110）的数据通道（800）进行调整的方法，所述方法包括下述步骤：

对所述数据通道的交流电阻（Z；Z_Ver）和/或适合于经由所述数据通道传输数据的信号频率进行调整（701）。