CN105474660A - 具有多个电池组电池的电池组的电池组管理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于具有多个串联的电池组电池的电池组的电池组管理系统，所述电池组管理系统包括电池组控制设备、多个低压测量装置、以及用于在多个或者所有电池组电池上的电压的一个或者多个高压测量装置、和/或至少一个电流测量装置、和/或至少一个测量模块，其中利用所述多个低压测量装置分别可测量一个或者多个电池组电池的电压，利用所述至少一个电流测量装置可测量电池组的或者经过电池组的电流，所述至少一个测量模块包括高压测量装置和电流测量装置，其特征在于信号传输装置，利用所述信号传输装置，低压测量装置的信号和高压测量装置和/或电流测量装置和/或测量模块中的至少一个的信号是可传输到电池组控制设备的。

Description

具有多个电池组电池的电池组的电池组管理系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于具有多个串联的电池组电池（Batteriezelle）的电池组的电池组管理系统，其中该电池组管理系统具有电池组控制设备、多个可用来分别测量一个或者多个电池组电池的电压的低压测量装置以及下列部件中的至少一个：一个或者多个用于在多个或者所有电池组电池上的电压的高压测量装置、至少一个可用来测量电池组的或者经过电池组的电流的电流测量装置和至少一个包括高压测量装置和电流测量装置的测量模块。本发明进一步涉及一种电池组和一种用于借助于多个低压测量装置来测量各个电池组电池或者多个电池组电池的群组的多个低电压和用于利用高压测量装置来测量多个或者所有电池组电池的高电压的方法。在没有其它措施的情况下，高电压利用低压测量装置不再是可测量的。这里，如下电压被称作高电压：所述电压超过一个或者数个串联的电池组电池的电压；按照通行的、一般的限定，这为超过60V的直流电压和超过25V的交流电压。该概念在电动车辆的领域是常用的。较小的电压在本专利申请中被称作低电压。

背景技术

在现有技术中，例如在用于电动车辆和混合动力车辆、尤其是用于与锂离子电池一起使用的电池组管理系统中，除了低电压（如比方说单个电池电压（Einzelzellenspannung））以外还有其它的系统电压（通常高电压）、诸如

－多个或者所有电池组电池的高电压，

－中间电路电压，

－充电设备的车载电网电压，

－低压－高压DC/DC转换器的系统电压，

被测量并且被微处理器系统监控。来自电池组或被连接到其上的系统的高压部分的电压可以通过电池组控制设备的高压部分被测量，并且相对应的测量数据可以隔离地或电流（galvanisch）分开地通过数字总线被传输到电池组控制设备的低压部分上。各个电池组电池的单个电池电压或者其它的测量量（如比方说单个电池或者其控制电子装置的温度）由独立的电池量测量装置测量，并且相对应的测量数据被传送给电池组控制设备。在现有技术中，通常通过隔离的或电流分开的低压接口进行该传送。

电池组控制设备通常监控每个单个电池的电池电压、电池组的总电压和流经电池组电池的串联电路的电流。电池组控制设备和监控装置构成的总系统被称作电池组管理系统。测量所分配的电池的电压的特定集成电路（ICs）通常被用于电池电压测量。这种IC可以针对每个电池被设置，然而通常利用一个IC测量多个电池的电池电压，例如每个IC测量6到16个之间的电池的电池电压。因此可以节省用于IC的成本。所测量的电压值被数字化并且通过特定的总线系统（其中电压测量装置通过接口彼此连接成链并且构成该总线系统的部分）被传输到数据的接收器。这种总线系统一般被称作“菊花链（Daisy-Chain）”。该总线不只在一个或者多个IC的内部伸展（verlaufen）。

在许多情况下，对于测量经过电池组电池的串联电路的电流来说，只有电流传感器是必要的，因为该电流本来就以相同的强度流经所有电池，除非是这些电池在多条支路中彼此并联。接着也可以设置多个电流传感器。根据现有技术，这些电流传感器通过其它接口或其它总线被连接到电流值的接收器上。

因而，在电池组监控系统（其中电池电压值和电流值由同一接收器（比方说电池组控制设备）处理）中，针对电池组控制设备要设置两个不同的接口。对于测量高电压来说，不是另一电压传感器和因此到其数据的接收器（比方说电池组控制设备）的第三接口是必要的，就是该高电压直接由接收器（比方说电池组控制设备）测量。现有技术的星座使尽可能同时地扫描电池电压值、高电压值和（如果必要）扫描电流值的同步变得困难。例如，WO2013/007617公开了用于电压测量装置的两条不同的支路的两条单独的总线。

在图1中简化地示出了根据现有技术的电池组管理系统的体系架构。由彼此串联的电池组电池（例如直至120块）组成的电池组支路被模块化的电池测量模块监控，所述模块化的电池测量模块分别包括低压测量装置。这些测量模块测量每个单个电池的电压并且检测电池组电池和/或其所分配的电子装置的温度。测量值通过共同的总线被传送给电池组控制设备。根据现有技术，总线接口的拓扑按菊花链原理被实施。处于电池测量模块的链的末端的电池测量模块直接地（也就是说不通过其它的电池测量模块地）与电池组控制设备相连。其它的电池测量模块利用链分别与其前者相连（串联原理）。由于在其串联电路之内的各个电池组电池之间的电压偏差（Spannungsversatz），进行必需的电平转换（Pegelumsetzung）的特定的开关电路被集成在每个电池测量模块中。

为了测量系统电压，在电池组控制设备中设置有具有用于高压信号的接口的电路部分。具有高压电位的信号被变换为可继续处理的低压信号，被过滤并且紧接着被转变为数字信号。该数字信号通过分开装置（Trenneinrichtung）（例如电容式、电感式或者光学地）被电流分开，并且被传输给电池组控制设备的低压部分而且在那里被处理。

总共得出多个到电池组控制设备的接口，所述多个接口是必要的，以便检测所有必需的系统量。附加地，在时间同步地检测所有的用于算术继续处理的系统量的情况下形成可观的花费。

根据现有技术，使用微控制器的模数转换器（Analog-Digital-Wandler）也是公知的，所述微控制器的模数转换器是电池组控制设备或者其部分，以便测量电池组电池或者整个电池组的电压或者电流。US2006/0170389例如公开了为了测量电池组电池的多个电压而采用具有多路复用器的A/D转换器。US2013/0175976公开了将CAN总线与电池组控制系统电隔离或电流分开。

到目前为止已经必要的是，对于每次可用来确定电池组的所有电池组电池的状态的测量来说都将多个信号通过多个不同的总线系统发送到相对应的测量装置。为此，具有不同的协议的多个不同的指令是必要的，这意味着在实施中的增加的花费以及在实施中的增加的计算花费。这在同等程度上也适用于将测量信号从测量装置传输到电池组控制设备的指令。

发明内容

本发明的主题是一种电池组管理系统，所述电池组管理系统具有信号传输装置，所述信号传输装置可以将信号（例如测量信号和控制信号）不仅从低压测量装置，而且从高压测量装置和/或用于测量流经电池组的电流的电流测量装置和/或具有高压测量装置和低压测量装置的测量模块传输到电池组控制设备。

因此，对于所述测量外围设备（Messperipherie）来说，只有唯一的在电池组控制设备上的接口还是必要的。相对应地可能的是，在所有被连接的测量系统中利用只一个共同的触发信号激活在所有测量装置中的测量。只有如下软件协议是必要的：利用所述软件协议可以发送触发信号或询问测量装置的测量数据并且传输所述测量数据。也可以询问单个被连接的测量系统的测量数据。电池组控制设备的指令（例如通过如按照现有技术的同步命令）的同步不再是必要的。只要所提到的部件在电池组管理系统中存在，它们就具有到信号传输装置的功能兼容的接口。

从属权利要求表明了本发明的优选的扩展方案。

在电池组管理系统的优选的实施形式中，信号传输装置被实施为多个测量装置的串联电路，这可以被称作菊花链总线。在此，往返于电池组控制设备的数据穿过至少一个测量装置，并且被转发到相邻的测量装置。多个低压测量装置和（多个）高压测量装置尤其是被连接到同一总线。优选地，所有测量装置都通过唯一的总线彼此地并且与电池组控制设备相连。因为只有一条总线是必要的，所以测量装置的铺设电缆花费（Verkabelungsaufwand）整体减少。此外，还得到被改善的可缩放性，而不在接口上形成更多花费（Mehraufwand）。其它的测量装置例如可以简单地被连接到总线或该总线被扩展了串联电路的其它环节（Glied）。有利地，电池组控制设备的电流分开继续被简化，因为将电池组控制设备与不同总线的信号多次电流分开不再是必要的。然而特别优选地，电池组控制设备与按照本发明的信号传输装置电流分开或隔离地被实施。此外，这样还使将测量装置再分为群组的可再分性变得容易。高压系统电压的检测例如可以无花费地被转移到电池组管理系统的不同的子部件、比方说电池组控制设备、保护盒（Schuetzbox）、保险丝盒（Sicherungsbox）或者这一类的上。

在电池组管理系统的另一实施形式中，尤其是被布置在测量模块中的高压测量装置被配备有高压－低压转换器。利用所述高压－低压转换器可以将与高压电位相关联的或者基于该高压电位的测量信号转换为低压信号，所述低压信号与低压测量装置、信号传输装置和/或电池组控制设备的电压是兼容的。通过这种高压－低压转换器可以将高压测量简单地转移到不同的部件上，所述不同的部件尤其是可以执行低压测量并且尤其是可以分别与信号传输装置进行通信。通过按照该实施形式的测量模块得出如下可能性：在该测量模块中将电池组管理系统扩展了其它的高压测量装置或总电压测量装置，而不需要其它的用于电流分开的装置。这种其它的高压测量装置例如可以测量在电池组管理系统之内的其它的系统电压。作为另外的优点得出的是，电池组控制设备唯一地要求低压部件，这使得电池组控制设备的明显更紧凑的实施形式成为可能。高压－低压转换器优选地被实施为优选地具有高欧姆的（hochohmig）电阻的电阻分压器，所述高欧姆的电阻在高电压的情况下也不允许高电流流过，使得能量消耗保持得小。

在电池组管理系统的另一实施形式中，该电池组管理系统具有被设立用于测量在用于将电池组与其耗电器隔开的断路继电器前面的高电压的高压测量装置以及用来可测量在该断路继电器后面的高电压的另一高压测量装置。电池组管理系统的这种构建方案例如用于检查这种断路继电器是否无干扰地工作。这可以例如通过将断路继电器的操控信号与这两个高压测量装置的测量结果相比较而被实现。

在电池组管理系统的另一实施形式中，电池组管理系统包括至少一个电压测量芯片，所述电压测量芯片具有通信模块，所述通信模块被设立为通过信号传输装置使通信运行。特别优选地，通信模块与电压测量芯片的其它部件电流分开和/或电隔离。因此使得在不同的电池组电池上采用电压测量芯片成为可能，所述不同的电池组电池相比于信号传输装置的电位可以在其它的电位上。也可设想的是，将所述电压测量芯片用于高压测量，其中可以设置用于进行电压降低的高压－低压转换器。这种电压测量芯片尤其是可以构成高压测量装置的核心。电压测量芯片的适合于高电压的电压测量输入同样是可设想的。可替换地，进一步可设想的是，在特有的（eigen）模块中实施在信号传输装置与电压测量芯片之间的电流分开，所述特有的模块与电压测量芯片或甚至与包括所述电压测量芯片的电压测量装置在功能上不相关和/或在空间上分开。在另一替换方案中可设想的是，在另一集成的开关电路中实现电流分开或者为之构造分立的（diskret）电路，而不是在电压测量芯片上集成地实施电流分开。优选地，完成（leisten）电流分开或隔离的单元包括适合用于与信号传输装置通信的通信接口。这适用于所有在本段落中所描述的变型方案或替换方案。电压测量芯片可以在不同的实施形式中以可设想的方式被布置在信号传输装置的每个任意的部位（包括与电池组控制设备在逻辑上最接近的位置在内）上。

在电池组管理系统的另一实施形式中，高压测量装置具有相同的电压测量芯片，至少一个单个低压测量装置也配备有所述相同的电压测量芯片。因此可以避免：必须针对以比低压测量装置明显更少的件数（Stueckzahl）被制造的高压测量装置研发特定的电压测量芯片。不同电压水平的适配可以通过高压－低压转换器实现。电压测量芯片被理解为如下集成开关电路：所述集成开关电路包括针对电压的测量功能。此外，电压测量芯片还具有到信号传输装置的接口，使得高压测量装置可以与电池组控制设备和低压测量装置进行通信；如果高压测量装置是测量模块的部分，则这也适用。

在另一实施形式中建议了一种具有测量模块的电池组管理系统，所述测量模块具有高压测量装置和电流测量装置，利用所述电流测量装置，流经电池组的电流是可测量的，其中所述测量模块被设立为：借助于接口通过信号传输装置传输测量信号，其中所述高压测量装置、至少部分的电流测量装置和该接口被集成在一个芯片上。测量模块被设立为通过信号传输装置来传输电流测量装置和高压测量装置的测量信号。优选地，测量模块只具有一个到信号传输装置的通信接口。所述到信号传输装置的接口特别优选地是如下相同的接口：所述相同的接口也具有电池组管理系统的低压测量装置，使得与这些低压测量装置以及与电池组控制设备的通信是可能的。这种测量模块可以在现行的电池组管理系统中替换不具有高压测量装置的传统的电流测量模块。因此，利用同一模块不仅可以测量经过电池组的电流而且可以测量高电压，这减低了用于通信的铺设电缆花费。测量模块或者至少其部分可以被实施为唯一的集成开关电路或被实施为芯片。也可设想的是，用一个以上的芯片来实现该测量模块。这样的被集成的解决方案减少了铺设电缆花费并且只要求一点点空间，这是成本有利的。此外，还得到了高的可靠性。为了可以测量流经电池组的电流，引导电池组电流的线路经过该测量模块伸展。

在电池组管理系统的另一实施形式中，测量模块具有至少两个电流测量装置，利用所述至少两个电流测量装置可以测量流经电池组的电流。以这种方式可以利用电池组管理系统实现电池组的被升高的安全性，因为通过至少两个电流测量装置的冗余可以依据不同的值识别出这些电流测量装置是否正确地工作。

在电池组管理系统的另一实施形式中，根据上面所描述的实施形式的测量模块包括温度测量装置。

在电池组管理系统的另一实施形式中，该测量模块具有一个或者多个用于所有系统电压的电压测量装置，所述所有系统电压在电池组管理系统之内被测量。这种系统电压可以例如通过集成开关电路（如比方说微控制器或者DSP或者特定的ASIC或者这一类的）的多用途模拟输入（Vielzweck-Analog-Eingang）而被测量。优选地，高压－低压转换器（例如分压器）被连接在这种输入之前（vorschalten），利用所述高压－低压转换器可以将高电压下分（herunterteiln）到适合用于利用输入进行检测的电压。这种分压器优选地高欧姆地被实施，使得高电压不驱动经过分压器的大电流。可以设置多个高压－低压转换器，所述高压－低压转换器分别借助于相应的连接开关与电压测量装置是可相连的。分别只有一个要测量的电压与电压测量装置相连。可以设置唯一的电压测量装置用于所有要测量的电压。电压测量装置可以是例如微控制器或者DSP或者ASIC的部分。分压器的转换可以通过微处理器或DSP或ASIC的多用途输出来进行。

在电池组管理系统的另一实施形式中，该测量模块包括不适合用于与电池组控制设备直接通信的通信部件，因为该通信部件例如以不与电池组控制设备或信号传输装置的电位相配的电位来工作。例如，这种通信部件要求与电池组控制设备或与信号传输装置的电隔离或电流分开。因为在测量模块中本来就存在电流分开，所以将这种通信部件转移到测量模块中是有利的，因为不必要再一次单独地电流分开或隔离。

在电池组管理系统的另一实施形式中，该测量模块具有与电池组的极电连接或者可电连接的电压供给装置（Spannungsversorgungseinrichtung）。这样，测量模块可以用电池组的高电压被供电。这种用于电流供给（Stromversorgung）的端子可以附加地被共同用于检测电池组的高电压。

在电池组管理系统的另一实施形式中，该测量模块具有用于在测量电阻上的电压降的差分测量输入，电池组的电流利用所述差分测量输入是可测量的。该测量电阻优选地非常低欧姆地被实施，并且特别优选地具有小于100μΩ的电阻。例如，电压测量的精确度在±1％的量级内。

在本发明的另一方面，建议了一种电池组，所述电池组具有根据上面所描述的实施形式的电池组管理系统。

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

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

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。

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。

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。

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。

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。另外，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也可以经过测量模块46伸展，使得该电压测量线路与极18相连，其中测量线路47相对应地与极19相连。所述一个或者多个高压测量装置4将其数据传输给接口17，从所述接口出发所述数据可以通过信号传输装置7或7a而被转发。另外，测量模块46具有电压供给装置49，所述电压供给装置49为了给测量模块46供电而使用附在电压测量线路47与电流传输通路21或20之间的电压。因为该电压是电池组10的电压，所述电池组10的电压经过电池组电池9的串联电路通常是高电压，所以电压供给装置49具有相对应的电压减小装置。优选地，部件接口17、电路分开装置11、高压测量装置4、温度测量装置48和至少部分的电流测量装置6被实施为集成的开关电路50，所述集成的开关电路50在接下来被称作测量模块IC50。

图6示意性地示出了测量模块46的内部结构。该测量模块46包括被布置在电流引导线路21中的测量电阻60。可替换地，也可以将测量电阻60布置在电流引导通路20中。在经过测量电阻60的通过电流的情况下，在该测量电阻60上形成通常与通过电流成比例的电压。该电压可以通过可选的过滤器61被输送给测量模块IC50。过滤器61可以将进行干扰的频率从信号中除去。在测量模块46之内也可以布置多个测量电阻60，并且可选地也可以布置多个测量模块IC50。

在测量模块46的未被示出的、更一般的实施形式中，该测量模块46可以使用其它的测量原理，而不是在测量电阻上的测量。只作为一个例子，可以进行对与通过电流有关联的磁场的测量，用于确定通过电流的强度。

测量模块IC50包括接口，通过所述接口，该测量模块IC50可以与信号传输传输装置7进行通信。以这种方式可以将电流测量装置6嵌入到信号传输装置7的链接的总线系统中。另外，该测量模块46优选地具有内部的电流供给63。除了测量在测量电阻60上的电压以外，测量模块IC50还可以测量高电压10。为此，该测量模块46通过电压测量线路47与电池组极18相连。在可替换的变型方案（其中测量电阻60被布置在电流传导通路20中）中，电流测量线路47将测量模块46与电池组10的极19相连。极18或19的电压可以通过过滤器64被输送给测量模块IC50。该电压的输送可以借助于开关装置65被中断，其中该开关装置65借助于测量模块IC50通过控制线路66而是可切换的。过滤器64可以例如将进行干扰的频率成分从电池组电压10中除去。这种干扰电压例如可由负载感应。可以将分压器67链接在过滤器64之前，利用所述分压器67可以将电池组10的通过电压测量线路47到达测量模块46的电压降到可由过滤器64和测量模块IC50处理的电压水平。除了这样被提供的电池组极18的电位以外，还有电流传导通路21的电位供测量模块IC50支配，所述电流传导通路21的电位在电池组极19的方向上作为所述电池组极19的电位附在测量电阻60的端子上。可替换地，可设想的是将测量模块46布置在电流传导通路20中并且在电压测量线路47上提供电池组极19的电位。因为这两个电池组极18和19的电位因此是可支配的，所以精确地测量高电压是可能的。除了测量电池组10的在所有电池组电池9上的高电压以外，还可以测量电池组或者其外围设备的其它的高电压。为此，可以设置其它的分压器67和其它的开关装置65，其中后者也可以被用于在各个要测量的电压之间转换。为此，可以将当前不要测量的电压断路，并且将要测量的电压切换到过滤器64上而且传导到测量模块IC50。

Claims (10)

1.用于具有多个串联的电池组电池（9）的电池组（10）的电池组管理系统（1），所述电池组管理系统（1）包括电池组控制设备（2）、多个能用来分别测量一个或者多个电池组电池（9）的电压的低压测量装置（8）、以及

－用于在多个或者所有电池组电池（9）上的电压的一个或者多个高压测量装置（4），和/或

－至少一个电流测量装置（6），利用所述至少一个电流测量装置（6），电池组（10）的或者经过电池组（10）的电流能被测量，和/或

－至少一个测量模块（46），所述至少一个测量模块（46）包括高压测量装置（4）和电流测量装置（6），

其特征在于：

－信号传输装置（7），利用所述信号传输装置（7），低压测量装置（8）的信号和高压测量装置（4）和/或电流测量装置（6）和/或测量模块（46）中的至少一个的信号能被传输到电池组控制设备（2）。

2.根据权利要求1所述的电池组管理系统（1），其特征在于，高压测量装置（4）、电流测量装置（6）和测量模块（46）中的至少一个和低压测量装置（8）借助于信号传输装置（7）以链电路（菊花链）被联接在唯一的总线中，其中电池组管理系统被设立为：借助于信号传输装置来传输的数据穿过串联电路的至少一个部件并且此后被转发到相邻的部件。

3.根据权利要求1或2所述的电池组管理系统（1），其特征在于，尤其是在测量模块（46）中的高压测量装置（4）具有高电压－低电压转换器（67）。

4.根据权利要求1至3之一所述的电池组管理系统（1），其特征在于，所述电池组管理系统（1）包括至少一个具有通信模块（17）的电压测量芯片（50），其中所述通信模块（17）被设立用于通过信号传输装置（7）通信并且所述电压测量芯片（50）具有尤其是用于将通信模块（17）与信号传输装置（7）电流分开和/或电隔离的分开装置（11）。

5.根据上述权利要求之一所述的电池组管理系统（1），其特征在于，高压测量装置（4）具有与低压测量装置（8）相同的电压测量芯片。

6.根据上述权利要求之一所述的电池组管理系统（1），其特征在于，所述电池组管理系统（1）具有如下测量模块（46）：

所述测量模块（46）具有高压测量装置（4）和电流测量装置（6），其中所述测量模块（46）被设立为：借助于接口（17）通过信号传输装置（7）来传输测量信号，

其中所述电流测量装置（6）的至少部分、所述高压测量装置（4）和所述接口（17）被集成在一个芯片（50）上。

7.根据权利要求6所述的电池组管理系统（1），其特征在于，测量模块（46）具有用于二次测量同一流经电池组（10）的电流的另一电流测量装置（6）。

8.根据上述权利要求之一所述的电池组管理系统（1），其特征在于，测量模块（46）包括通信部件，所述通信部件被设立用于借助于信号与电池组控制设备（2）通信，其中在所述通信部件与信号传输装置（7）和/或电池组控制设备（2）之间，为测量模块（46）的部分的电流分开和/或电隔离是有效的。

9.电池组（10），其具有根据上述权利要求之一所述的电池组管理系统（1）。

10.用于借助于低压测量装置（8）来测量电池组的一个或者多个电池组电池（9）的低电压并且用于利用至少一个用于在多个或者所有电池组电池（9）上的电压的高压测量装置（4）来测量电池组（10）的高电压的方法，其中低压测量装置（8）的信号和高压测量装置（4）的信号通过同一信号传输装置（7）被传输到电池组控制设备（2）。