CN106463979A - 用于连接电池管理系统的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路系统(10)，该电路系统(10)包括：电池管理系统(12)、第一开关单元(14)以及控制器(18)。所述第一开关单元(14)在第一状态下将第一能源(16)导电地连接至电池管理系统(12)，在第二状态下中断来自第一能源(16)的电池管理系统(12)的能量供应。控制器(18)控制第一开关单元(14)。

Description

用于连接电池管理系统的装置及方法

技术领域

本发明的实施例涉及用于连接电池管理系统的电路系统。其他实施例涉及用于连接电池管理系统的方法。

背景技术

需要管理系统(如，以包括相应集成的软件的电子电路板的形式)对在各个应用领域中的可再充电的化学储能装置进行监控、控制以及测量。以下，所述管理系统将被称作电池管理系统(缩写为：BMS)。化学储能装置的一个示例为锂离子电池，由于其高能量密度，锂离子电池变得越来越受人关注。

由于各个电池组电池多半仅具有非常小的电压--例如，锂离子电池组电池具有3.6V的标称电压--电池组电池被串联地电连接以达到更高的电压。此外，将它们并联地连接对于增大电容是非常有用的。此种集群被称作电池系统。通过BMS监控所述电池的集群是可取的，因为否则在充电和放电期间分别可能发生过度充电和过度放电。在最坏的情况下，这将导致电池组电池的爆炸。此外，出于各种原因，知晓各个电池组电池的当前充电状态以及它们的温度是重要的。此外，在系统级，应可以创建适当的连接，可能需要用于电池系统的冷却系统以能够提供更高的功率。为了监控此种电池系统，BMS自身需要能量供应。所述能量供应必须被配置为相应高效且可靠的。

在关于对BMS的能量供应的现有技术中，直接从待被监控的电池组电池为BMS的全部电子器件或至少电路部分供应能量，如申请文件DE102008052986、EP2204874、DE102011079292、EP2549581。可选地，从外部能源为其他电路部分供应能量，或在网格独立系统的情况下，也从待被监控的电池组电池为其他电路部分供应能量。由于其自身的能耗，这导致BMS可能会耗尽电池系统或各个电池组电池。这将尤其发生于在相当长的时间内未对电池系统充电的时候。例如，在暑假期间，位于车库中的在若干周内未接受到任何能量供应的电动车辆。如果发生了修复工作或被贮存若干个月，BMS必须在物理上与电池分离。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于监控并可靠地操作电池组电池同时避免由监控系统所引起的电池系统或各个电池组电池的过度放电的概念。

通过权利要求1所主张的装置、权利要求16所主张的方法以及权利要求18所主张的计算机程序实现此目的。

本发明的实施例提供一种电路系统，包括：电池管理系统、第一开关单元以及控制器。在第一状态下，第一开关单元将第一能源导电地连接至电池管理系统，而在第二状态下，第一开关单元断开来自第一能源的电池管理系统的能量供应。控制器控制第一开关单元。

此外，提供一种电池管理系统的连接能量供应系统的方法。该方法包括以下步骤：

-由控制器控制第一开关单元，

-由第一开关单元在第一开关单元的第一状态下将第一能源连接至电池管理系统，以及

-在第一开关单元的第二状态下，断开来自第一能源的电池管理系统的能量供应。

此外，提供一种计算机程序，其包括用于在其运行于计算机或处理器之上时执行上述方法的程序代码。

本发明利用这样的效果：通过由第一开关单元智能地从第一能源断开电池管理系统，不再有电能被供应至电池管理系统。第一能源的增大的自放电和/或来自第一能源的增大的能耗受到抑制，此增大了能效。减少的能耗以及增大的效率将带来经济效益并减轻对环境的负担。特别是在利用电池供应系统时，这是尤其显著的。此外，可忍受相当长时间的停工期，而无需定期地测试第一能源。不再需要将电池管理系统从第一能源物理分离(断开)。这导致电路系统的改进的可维护性。在一些实施例中，电路系统的可靠性被进一步增大，因为电池管理系统在检测到第一能源的低电荷状态时能够智能地将其自身关闭从而提前避免了由于电池管理系统的自放电而导致的过度放电。

在实施例中，第一能源可以为受电池管理系统控制(调节)的电池系统。因此，电池管理系统连同第一能源的能量自给自足操作是可能的。

在其他实施例中，电路系统还可包括第二开关单元，第二开关单元在第一状态下将第二能源导电地连接至电池管理系统并在第二状态下断开来自第二能源的电池管理系统的能量供应。控制器还控制第二开关单元。第二能源可被配置为能量供应网络或车载电源。通过第二开关单元，电池管理系统可被连接至第二能源并被供应能量，通常，这将减轻对第一能源的电荷状态的负担。一方面，当来自第一能源的能量供应被中断时，第二能源能够实现通过第二能源为电池管理系统供应能量的特定功能；另一方面，即使在来自第一能源的能量供应有效时，为减轻第一能源的负担也可从第二能源为电池管理系统的部分供应能量。能量供应网络或车载电源表示独立于第一能源的能源。能量供应网络在大多数居住区是可用的。在车辆中，常常存在额外的、独立的车载电源。

在实施例中，电路系统可包括用于将存在于第一能源和第二能源之间的电流强度限定为可容许的最大值或大体限定为0的保护电路。通过限定存在于两个能源之间的电流强度，可防止不受控的短路电流。在优选实施例中，电流强度被大体限定为0。如此，防止第二能源为第一能源供应能量，反之亦然，防止第一能源为第二能源供应能量。

控制器可被配置为由第一能源或其他能源供应电能。控制器优选地仅需要少量能量以将尽量少的负担置于第一能源上。在由第一能源为控制器供应能量的情况下，可以以能量自给自足的方式操作整个电路系统。如果由其他能源为控制器供应电能，在第一开关单元处于第二状态的情况下，可以完全消除置于第一能源上的负担，即，将不再有负载连接至第一能源。

控制器可被配置为电池管理系统的部分。因此，例如，控制器可被集成于电池管理系统，借以节省空间和成本。

电池管理系统可包括电池组电池电子器件和监控单元，可配置电池管理系统以使得从电池系统为电池组电池电子器件供应能量以及使得从第二能源为监控单元供应能量。由于能量供应来自于两个不同的能源，对于电池管理系统的部分可打开(此外，连接)或关闭能量供应，反之，可与其独立地为电池管理系统的其他部分供应能量，和/或也可打开或关闭电池管理系统的其他部分。如此，也可以节省来自第一能源的能量，因为仅电池管理系统的部分是由第一能源供应能量。

在其他实施例中，电池组电池电子器件可被布置在远离电池管理系统的位置处。也可将多个电池组电池电子器件布置在电池组电池处。例如，通过以分散的方式检测数据，可减少在电池管理系统与电池组电池之间交换的数据量。此外，可减少用于电路系统的连接耗费。

电池管理系统可被配置为采用各种操作状态。当第一开关单元和第二开关单元处于第一状态时，电池管理系统将采用第一操作状态；当第一开关单元处于第二状态且第二开关单元处于第一状态时，电池管理系统将采用第二操作状态；当第一开关单元和第二开关单元处于第二状态时，电池管理系统将采用第三操作状态。在第一操作状态下，从两个能源为电池管理系统供应能量，电池系统的监控和控制可以被完全激活。在第二操作状态下，电池管理系统仅由第二能源供应能量，在此状态下，例如，可减少电池系统的监控和控制，借以节省能量。在第三操作状态下，将电池管理系统从两个能源断开，电池管理系统不消耗能量。

此外，电池管理系统可用于基于由电池组电池电子器件输出的电池信息以及基于由监控单元输出的监控信息，生成控制信息并将所述控制信息转发至控制器。例如，电池管理系统可用于确定没有能量流向第一能源以及还确定没有能量流出第一能源，并因此用于使得电池管理系统的第一操作状态变为电池管理系统的第二操作状态。控制信息由控制器输出并使得第一开关单元和/或第二开关单元改变它们各自的状态。因此，电池管理系统的操作状态被改变。当没有能量流向或流出第一能源时，电池管理系统将能够从常规操作模式变为待机模式，并由此能够减少第一能源的能耗。

此外，提供一种电池管理系统的连接能量供应系统的方法。该方法包括以下步骤：由控制器控制第一开关单元，并由第一开关单元在第一状态下将第一能源连接至电池管理系统，在第一开关单元的第二状态下断开来自第一能源的电池管理系统的能量供应。

此外，提供一种计算机程序，其包括用于在其运行于计算机或处理器上时执行上述方法的程序代码。

附图说明

将参考附图更详细地解释本发明的实施例，其中：

图1a显示包括外部控制器的电路系统的第一实施例的示意性图示；

图1b显示包括集成于电池管理系统中的控制器的电路系统的第二实施例的示意性图示；

图2显示电路系统的另一实施例的示意性图示；

图3显示电池管理系统的状态机；

图4显示电路系统的又一实施例的示意性图示；以及

图5显示电路系统的再一实施例的示意性图示。

具体实施方式

在本发明的实施例的随后描述中，在图中为相同或等同的元件提供相同的附图标记，以使得其描述在不同实施例中为可互换的。

图1a和1b显示电路系统10的第一和第二实施例的示意性图示。分别根据第一和第二实施例的电路系统10中的每个包括电池管理系统12和第一开关单元14，第一开关单元14在第一状态下将第一能源16导电地连接至电池管理系统12并在第二状态下断开来自第一能源16的电池管理系统12的能量供应。此外，电路系统10包括控制第一开关单元14的控制器18。

在图1a中，控制器18为关于电池管理系统12的外部单元。然而，控制器18也可集成于电池管理系统12中，如图1b所示。

电池管理系统12(BMS)为用于调节、监控、测量并控制可再充电的化学能源16的电子电路或单元，如电池组电池或电池系统，或例如蓄电池。当多个电池组电池互相连接以形成电池系统时，电池管理系统12变成必需品。电池系统12可包括一个或多个电池组电池。电池管理系统12意在检测、监控并调节由电池组电池的各种参数(例如，如电容和泄漏电流)的不可避免的生产相关差异所造成的影响。作为电池组电池或电池系统(电池单元)，任何类型的电池是可行的，次级和初级(例如：锂离子电池组电池，所有种类的化学物质，如电池组电池、铅蓄电池、镍-镉电池、氧化还原流体电池)。

第一开关单元14(第一电子开关单元)可包括机电式开关，例如，如继电器，或配置为常闭触点或常开触点的任何其他机械式开关。此外，第一开关单元还可包括半导体开关，例如，如晶体管或场效应晶体管。第一开关单元14可至少采用第一状态和第二状态。可将第一开关单元14的控制相异地选为，如数字的(如，微控制器)或模拟的。

在第一状态下，在第一能源16和电池管理系统12之间存在低电阻的导电连接，以便电路为闭合的。在第二状态下，第一能源16与电池管理系统12之间的电路为开路，即，在能源16与电池管理系统12之间不存在电连接或仅存在高电阻的电连接。在第二状态下，能量至电池管理系统的流动被中断或断开，借以不发生由电池管理系统12所引起的第一能源16的放电。

控制器18可将控制命令发送至第一开关单元14以在第一状态和第二状态之间变化。控制器18还可用于查询第一开关单元14的状态，或被第一开关单元14告知所述状态。因此，第一开关单元14的状态可被控制器18知晓或可被查询。

电路系统10的第一能源16可为受电池管理系统12控制的电池系统24。为电池管理系统12供应能量的第一能源16可同时为受电池管理系统12监控的电池系统。如此，电路系统10的能量自给自足操作是可能的。

图2显示包括第二能源20和第二开关单元22的电路系统10的另一实施例的示意性图示。在第二开关单元22的第一状态下，第二能源20可被第二开关单元22导电地连接至电池管理系统12。在第二开关单元22的第二状态下，来自第二能源20的电池管理系统12的能量供应可被中断或断开。控制器18还可控制第二开关单元22。

对于第二开关单元22(第二电子开关单元)的配置、第二开关单元22的第一状态和第二状态以及第二开关单元22的控制器18，同样适用于以上关于图1a和1b所提及的关于第一开关单元14配置、第一开关单元14的第一状态和第二状态以及第一开关单元14的控制器18。

此外，在图2中，电池系统24被示为第一能源16。稍后将参考图4解释电池系统24。

就像第一开关单元14一样，可通过控制器18控制第二开关单元22。如此，第一能源16、第二能源20以及因此电池管理系统12的整个能量供应系统可被断开。这能够实现用于电池管理系统12的零能耗。可配置控制器以使得在第二开关单元22被打开时第一开关单元14也被打开。

第二能源20可被配置为能量供应网络或车载电源。充当电能源的任何布置可被用作第二或外部能源20。利用固定安装的电路系统10，例如，如太阳能发电厂或风力发电厂的部分，第二能源20可为例如，电力供应商的局部供电网。供电网还可包括附加电源单元。因此，可以在相当长的时间段内由第二能源20为电池管理系统12供应能量。在安装于车辆上的电路系统10中，例如，具有连接至其的其他控制电子器件的车辆的第二独立车载电源可被用作第二能源20。此外，还可将为电池管理系统12供应能量的电池，或蓄电池组用作第二能源20。通过利用第二能源20为电池管理系统12供应能量，可独立于第一能源16的电荷状态为电池管理系统12供应能量。

控制器18可被配置为由第一能源16或其他能源供应电能。可对控制器18进行优化以呈现低耗能，且优选地呈现比电池管理系统12低的能耗等级。通过从第一能源16供应能量，可实现电路系统10的能量自给自足操作。由于控制器18的低能耗，可减少第一能源16的放电，且因此，可增大电路系统10的运行时间。通过从其他能源为控制器18供应能量，然而，也可独立于第一能源16的电荷状态操作控制器18。

图2显示电连接至电池系统24的装置26。装置26可为电能的消耗者(负载)和/或生产者。负载可为，例如电动车辆或家用电器的马达和/或电力供应商的局部供电网(如，通过DC-AC变流器连接)。生产者可为太阳能或风力发电厂或也可为供电网(如，通过充电电路连接)。充电电路可被集成于电池管理系统10中，或可在电池管理系统10的外部。还可将多个装置26并联或串联地连接至第一能源16。电池管理系统可控制装置26被打开或关闭(图2中未示出)。

图3显示电池管理系统12的状态机。电池管理系统12可被配置为采用不同的操作状态。

当第一开关单元14和第二开关单元22处于第一状态时，电池管理系统12可采用第一操作状态28。在此状态下，第一能源16和第二能源20被导电地连接至电池管理系统12。如此，电池管理系统12由两个能源16、20供应能量。此第一操作状态28常常表示电池管理系统12的常规操作状态，其中电池管理系统可被完全地激活。

当第一开关单元14处于第二状态且第二开关单元22处于第一状态时，电池管理系统12可采用第二操作状态30。在此状态下，电池管理系统12不会从第一能源16汲取能量。电池管理系统12仅由第二能源20供应能量。在第二操作状态30下，电池管理系统12被操作于待机模式。在第二操作状态30下，电池管理系统12的某些控制或监控功能可被减少或关闭。例如，由于减少的操作，可减少电池管理系统12的能耗。例如，如果在相当长的时间段内电池系统24没有供应至其的能量，可避免或至少延迟由监控电池系统24的电池管理系统12引起的电池系统24的过度放电。可防止电池系统24的过度放电，因为尽可能多地减小了电池管理系统12的能量供应。

以下表格显示能量供应系统的可能切换状态的概览。

控制器18可控制第一开关单元14，第一开关单元14在第一状态下将第一能源16连接至电池管理系统12。在第一开关单元14的第二状态下，来自第一能源16的电池管理系统12的能量供应被中断。此外，电池信息可由电池组电池电子器件36输出(参见关于图4的随后描述)。基于电池信息，可进行关于是否满足从第一操作状态28变为第二操作状态30的条件的测试。在第一操作状态28下，第一开关单元14可处于第一状态，且在第二操作状态30下，第一开关单元14可处于第二状态。当满足特定前提时，指示控制器18从第一操作状态28变为第二操作状态30。

基于此连接，可将电池管理系统12从第一操作状态28设定为第二操作状态30(待机状态)，其中不发生来自电池系统自身的能量的直接消耗。例如，当达到或底切(undercut)电池系统24的某个阈值电压时，可进行从第一操作状态28至第二操作状态30的变化。

此外，当第一开关单元14和第二开关单元22处于第二状态即完全断开时，电池管理系统12可采用第三操作状态32(深度睡眠模式)。相应地通过切换电池管理系统12的能源16、20(供应源)，影响状态的变化。在此状态下，电池管理系统12不从第一能源16或第二能源20汲取能量。在此第三操作状态32下，例如，通过诸如电容器的其他能源，可以继续进行电池管理系统12的某些功能，例如，如用于电池管理系统12的唤醒功能。可配置第三操作状态32，以使得电池管理系统12具有尽可能低的能耗等级。

电池管理系统12可从三个操作状态28、30、32中的每个变为随后的操作状态28、30、32。因此，通过打开第一能源16和第二能源20，可发生从电池管理系统12的第三操作状态32至电池管理系统12的第一操作状态28的变化。

从操作状态28、30、32至随后操作状态28、30、32的变化可取决于某些前提。这些前提可包括例如持续时间或时间点。例如，在不再有能量流向或流出第一能源16的一个小时后，电池管理系统12可从第一操作状态28变为第二操作状态30。在特定时间段后或在某个时间点，可将电池管理系统12从第二操作状态30返回至第一操作状态28并持续相当短的时间段，以进行诸如各个电池组电池的状态监控。同样地，在某个时间段后或在某个时间点，将电池管理系统12从第一操作状态28变为第三操作状态30是可行的。用于操作状态28、30、32的变化的其他前提可为电荷状态或电压。例如，如果第一电压源16低于预定电压，电池管理系统12可从第一操作状态28变为第二操作状态30或第三操作状态32。

图4显示电路系统10的又一实施例的示意性图示。在实施例中，控制器18被配置为电池管理系统12的部分。因此，控制器18表示直接位于电池管理系统12上且能够控制可能类型的开关(开关单元14、22)的控制单元。第一开关单元14和第二开关单元22也可配置为电池管理系统12的部分(图4中未示出)。通过集成控制器18且可能地通过集成第一开关单元14和第二开关单元22，可避免例如在电路系统10上的诸如电缆和壳体的附加装置，且可减小安装耗费以及成本。

电路系统10可包括用于将存在于第一能源16和第二能源20之间的电流强度限定为可容许的最大值或大体限定为0的保护电路34。为了从不同的能源为电池管理系统12或其部分供应电流，可提供在电池管理系统12的第一操作状态28下防止不受控的电荷转移发生于能源16、20之间的保护电路34。例如，保护电路34可由二极管组成，其允许电流在一个方向上流动并防止其在相反的方向上流动。因此，保护电路34可防止，例如第二能源20为第一能源16供应能量，和/或可防止第一能源16为第二能源20供应能量。

电池管理系统12可包括电池组电池电子器件36a、36b中的至少一个单元以及一个监控单元38。电池组电池电子器件36a、36b可确定电池信息42，例如，如电池系统或电池组电池的电流、电压或温度。电池组电池电子器件36a、36b还可在电池组电池中进行电量平衡，即平衡电池组电池之间的电荷状态。电池组电池电子器件36a、36b也被称作前端。

图4显示电池组电池电子器件36a、36b的各种实施例。例如，电池组电池电子器件36b可被布置在远离电池管理系统12的位置处或被直接布置在电池管理系统中作为电池组电池电子器件36a。“在远离电池管理系统12的位置处”可被理解为意味着(例如)接近或位于电池组电池40或一组如12个电池组电池40处。可直接从电池组电池40为电池组电池电子器件36a、36b供应能量。电池组电池电子器件36a、36b可确定电池信息42。取决于电池系统24的结构，电池组电池电子器件36a、36b的多个单元也可检测电池信息42和/或通过通信系统互换电池信息42。

监控单元38可由微控制器等组成，在其上可实现诸如电池系统24的状态(电荷状态SOC；健康状态SOH)的确定、错误管理、用于调节冷却系统的热管理以及各种通信接口和负载管理的对应主机功能。至此，监控单元38可访问温度测量通道以及用于与例如电池组电池电子器件36a、36b、控制器18或诸如外部监控系统的其他模块进行数据交换的对应通信模块。监控单元38也可被称作控制单元。

可配置电池管理系统12，以使得从两个不同的能源为电池组电池电子器件36和监控单元38供应能量。可从第一能源16为电池组电池电子器件36供应能量。可从第二能源20为监控单元38供应能量。通过从不同的能源为电池管理系统12供应能量，可独立于在第一能源16内存在的能量储备提供电池管理系统12的部分的能量供应。例如，考虑第一能源16内的低能量储备，可从第二能源20为电池管理系统12或其部分供应能量。例如，通过由电池管理系统12控制第一开关单元14能够实现此。维持对电池管理系统12的监控单元38(控制单元)的能量供应而不直接消耗来自第一能源16的能量。进一步避免第一能源16的放电。然而，例如，在某些时间点也可以短暂地打开和/或暂时唤醒电池组电池电子器件36(第一操作状态28)。

电池系统24可由一个或多个电池组电池40组成。可将电池组电池40串联地电连接。因此，实现用于电池系统24的较高电压。此外，可将电池组电池40彼此并联地连接。这导致用于电池系统24的较高电容。也可以组合串联连接的电池组电池与并联连接的电池组电池。

电池管理系统12可用于基于由电池组电池电子器件36a、36b输出的电池信息42以及基于由监控单元38输出的监控信息，生成控制信息，并将所述控制信息转发至控制器18。随后，控制信息可被输出至第一开关单元14或第二开关单元22，例如通过数据总线。开关单元14、22可基于控制信息改变它们的状态。例如，在图4中示出为开关单元14、22的常闭触点可从第一导通状态变为第二非导通状态。

电池管理系统12可用于确定没有能量流向第一能源16并确定没有能量流出第一能源16，且可因此使得电池管理系统12从第一操作状态28(如常规操作)变为第二操作状态30(如待机操作)。电路系统10可用于操作电池系统24。可交替地发生充电和放电操作，在其期间能量流向和流出电池系统24。当能量流向和流出电池系统24时，电池管理系统12可处于第一操作状态28以能够对诸如能量流动方向或能量流动幅度、电池系统24的温度或电池系统24的电荷状态的改变参数作出反应。当没有能量流向或流出电池系统24时，电池管理系统12可从第一操作状态28变为第二操作状态30，以不从第一能源16取得任何能量。

所公开的实施例可涉及电池管理系统12，通过内部和外部控制，可从待被监控的对象(即，电池组电池40或电池系统24(电池单元))完全断开电池管理系统12。因此，电池系统24内的零能耗以及能耗的逐步减小是可能的。系统可包括两个开关单元14、22(开关)，其由电池管理系统12(BMS)从内部控制或由不同的电子控制单元(控制器18)从外部控制。因此，存在改变电池管理系统12(BMS)的能耗以直接来自电池系统24(电池源)和/或改变来自第二能源20(外部源)的能耗的可能性。

图5显示电路系统10的再一实施例的示意性图示。电路系统10包括电池管理系统12以及第一开关单元14，第一开关单元14在第一状态下将电池系统24导电地连接至电池管理系统12并在第二状态下断开来自电池系统24(或通常地，来自第一能源16)的电池管理系统12的能量供应。在第一状态下，第二开关单元22将第二能源20导电地连接至电池管理系统12并在第二状态下断开来自第二能源20的电池管理系统12的能量供应。此外，电路系统10包括控制第一开关单元14和第二开关单元22的控制器18。

可选地，控制器18可被集成于电池管理系统12中且可例如仅控制第一开关单元(如从12至14的箭头所指示的)。电路系统10可具有地参考。

以下将描述电池管理系统12的实施例。举例来说，提及负责监控串联连接的12个电池组电池40的电池管理系统12。BMS 12具有直接位于电池组电池的集群处的电池组电池电子器件36(前端连接)。所述电池组电池电子器件36进行电池组电池40的电压测量以及电池均衡，并直接从电池(第一能源16)自身供应能量。此外，BMS 12包括监控单元38(控制器部分)，监控单元38由微控制器、多个温度测量通道以及用于与外部监控系统交换数据的对应通信模块组成。监控单元38(控制器部分)由外部能源(第二能源20)供应能量。让我们假设外部能源为传统的230VAC电源，假设应用为连接至电网的太阳能霍恩系统，电池系统24用作用于太阳能的临时存储器并根据需要相应地提供所存储的能量。整个电池系统可包含多个如上所述的电池系统24(电池)连同上级的监控单元38。在第二操作状态30(待机模式)下，通过第一开关单元14(开关)将电池系统24(电池)从BMS12自身断开，并因此使得电池组电池电子器件36(前端连接)不起作用。可在任何时间将BMS 12再次设定为第一操作状态28，但BMS 12在第二操作状态下并不提供电池组电池电子器件36的任何测量数据，因为所述电池组电池电子器件36被关闭且呈现为不再有电流消耗。此外，可通过控制器18和受上级监控单元38控制的第二开关单元22将BMS从230VAC电源(第二能源22)断开。BMS然后将处于第三操作状态32(深度睡眠模式)并将几乎不再消耗能量。

实施例呈现各种优点。效果存在于由BMS 12系统自身和/或控制器18(上级外部单元)引起的智能关闭。

1、电池系统24(第一能源16：电池组电池40或电池单元)的增大的自放电和/或来自第一能源16的能量的增大的消耗被抑制，且增大此电路系统10的能效。特别在电池供应系统中，这是非常重要的。

2、实施例呈现电路系统10的改进的可维护性。可忍受相当长的停工期，而无需定期地测试电池系统24(电池源)。在可预测的相当长的停工期的情况下，不再需要BMS 12电子单元从电池系统24(电池)的机械分离。在无法预料的相当长的停工期的情况下，充分地减小了过度放电的风险。

3、增大了此电路系统10的可靠性，因为如果检测到电池的低电荷状态，BMS 12可智能地在第二操作状态30(待机模式)下变为第三操作状态32(完全关闭)从而提前防止了由BMS 12所引起的自放电造成的过度放电。

4、减小的能耗和增大的效率通常带来经济效益并减轻对环境的负担。

实施例可覆盖各种各样的BMS 12变形：BMS包括电池均衡、温度测量、电压测量、状态确定(SOC、SOH)、错误管理、通信。此外，可能的外部控制单元(如，第一开关单元14和/或第二开关单元22、控制器18、保护电路34、电池组电池电子器件36、监控单元40)可被配置为集成于BMS 12自身上或可被配置为彼此远离(全部在一个电路板上或全部分离)。电池管理系统12可包含其他功能或模块，例如，如用于冷却系统的控制器、安全系统或以太网用户接口。功能可由电池管理系统12检测或可由附加模块从外部检测。电流阻断可存在于电池管理系统12内的不同模块之间。优选地，在电池组电池电子器件36和监控单元38之间存在电流阻断。

在实施例中，可将电池管理系统12的集成电子器件从直接电池供应(第一能源16)断开。集成于电池系统24内的(电池管理系统12的)电子单元的直接能耗在特定状态下(在第三操作状态32下)差不多为0或等于0。

电池系统24的应用领域可为以下：在用于自给自足电流供应系统或用于网络集成系统的光伏发电、生物气发电厂、风力发电厂、水力发电厂的背景下的存储系统(在独立的住宅和公寓楼或在乡村和城市中的应用)以及电动车辆的牵引用电池。此外，用于包括化学存储设备的存储系统的任何其他领域的应用。可自由地选择电池的类型。除了锂离子电池组电池，可使用其他类型，例如，如镍-镉电池、铅蓄电池组、高温电池或氧化还原流动电池。除了电池系统24之外，实施例还可应用于其他供应系统，以存储能量并使得电力供应系统更加经济。

尽管已在装置的上下文中描述一些方面，应理解的是，所述方面也表示对应方法的描述，以便装置的区块或结构组件也可被理解为对应方法步骤或方法步骤的特征。照此类推，关于或作为方法步骤已经描述的方面也表示对应装置的对应区块或细节或特征的描述。方法步骤中的一些或所有可由(或使用)像诸如微处理器、可编程计算机或电子电路的硬件装置执行。在一些实施例中，最重要方法步骤的一些或多个可由此装置执行。

取决于特定的实施要求，本发明的实施例可以以硬件或软件实施。可使用具有存储于其上的电子可读控制信号的数字存储介质，例如软性磁盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、硬盘或任何其他磁性或光存储器，执行实施方案，这些电子可读控制信号与可编程计算机系统协作、或实际上协作以使得执行各个方法。这是为什么数字存储介质可为计算机可读的。

根据本发明的一些实施例因此包括具有电子可读控制信号的数据载体，这些电子可读控制信号能够与可编程计算机系统协作，使得执行本文中所描述的方法中的任意一个。

通常，本发明的实施例可被实施为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品运行于计算机上时，程序代码有效地用于执行这些方法中的任意一个。

程序代码可(例如)储存于机器可读载体上。

其他实施例包括用于执行本文中所描述的方法中的任何一个的计算机程序，所述计算机程序储存于机器可读载体上。换言之，因此，本发明方法的实施例为具有程序代码的计算机程序，当计算机程序运行于计算机上时，该程序代码用于执行本文中所描述的方法中的任何一个。

因此，本发明方法的另一实施例为其上记录有用于执行本文中所描述的方法中的任何一个的计算机程序的数据载体(或数字存储介质，或计算机可读介质)。

因此，本发明方法的另一实施例为表示用于执行本文中所描述的方法中的任何一个的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列可例如被配置为经由数据通信连接(例如，经由因特网)而被传送。

另一实施例包括被配置为或适于执行本文中所描述的方法中的任何一个的处理构件，例如，计算机或可编程逻辑器件。

另一实施例包括其上安装有用于执行本文中所描述的方法中的任何一个的计算机程序的计算机。

根据本发明的另一实施例包含用以将用于执行本文中所描述的方法中的至少一个的计算机程序传输到接收器的装置或系统。例如，该传输可为电性或光学的。例如，接收器可为计算机、移动装置、存储器装置或类似装置。例如，此装置或系统可包含用于将计算机程序传输至接收器的文件服务器。

在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列，FPGA)可用于执行本文中所描述的方法的功能中的一些或所有。在一些实施例中，现场可编程门阵列可与微处理器协作，以便执行本文中所描述的方法中的任何一个。大体而言，在一些实施例中，由任何硬件装置执行这些方法。所述硬件装置可为任何普遍适用的硬件，如计算机处理器(CPU)、或可为专用于本方法的硬件，如ASIC。

上文所描述的实施例仅仅表示本发明的原理的例证。应理解，本领域其他技术人员将领会本文中所描述的配置及细节的修改及变型。因此，本发明仅由以下的权利要求的范围限制，而不由通过实施例的描述及论述而提出的特定细节限制。

10 电路系统

12 电池管理系统

14 第一开关单元

16 第一能源

18 控制器

20 第二能源

22 第二开关单元

24 电池系统

26 装置

28 第一操作状态

30 第二操作状态

32 第三操作状态

34 保护电路

36 电池组电池电子器件

38 监控单元

40 电池组电池

42 电池信息

Claims (13)

1.一种电路系统(10)，包括：

电池管理系统(12)；

第一开关单元(14)，用于在第一状态下将第一能源(16)导电地连接至所述电池管理系统(12)并在第二状态下断开来自所述第一能源(16)的所述电池管理系统(12)的能量供应；

第二开关单元(22)，用于在第一状态下将第二能源(20)导电地连接至所述电池管理系统(12)并在第二状态下断开来自所述第二能源(20)的所述电池管理系统(12)的能量供应；

控制器(18)，用于控制所述第一开关单元(14)和所述第二开关单元(22)；

所述电池管理系统(12)包括被配置为由所述第一能源(16)供应能量的至少一个单元的电池组电池电子器件(36)以及被配置为由所述第二能源(20)供应能量的监控单元(38)，

所述控制器(18)用于控制所述第一开关单元(14)和所述第二开关单元(22)以使得以下适用：当所述第二开关单元(22)处于第二状态时，所述第一开关单元(14)也将处于第二状态。

2.根据权利要求1所述的电路系统(10)，其中，所述第一能源(16)为受所述电池管理系统(12)控制的电池系统(24)。

3.根据权利要求1或2所述的电路系统(10)，其中，所述第二能源(22)被配置为能量供应网络或车载电源。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电路系统(10)，其中，所述电路系统(10)包括保护电路(34)，所述保护电路(34)用于将存在于所述第一能源(16)与所述第二能源(20)之间的电流强度限定为可容许的最大值或基本限定为0。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电路系统(10)，其中，所述控制器(18)被配置为由所述第一能源(16)或其他能源供应电能。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电路系统(10)，其中，所述控制器(18)被配置为所述电池管理系统(12)的部分。

7.根据前述权利要求中任一项所述的电路系统(10)，其中，所述电池组电池电子器件(36)被布置在远离所述电池管理系统(12)的位置处。

8.根据前述权利要求中任一项所述的电路系统(10)，其中，所述电池管理系统(12)被配置为采用各种操作状态；所述电池管理系统(12)

-在所述第一开关单元(14)和所述第二开关单元(22)处于第一状态时，采用第一操作状态(28)；

-在所述第一开关单元(14)处于第二状态且所述第二开关单元(22)处于第一状态时，采用第二操作状态(30)；

-在所述第一开关单元(14)和所述第二开关单元(22)处于第二状态时，采用第三操作状态(32)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的电路系统(10)，其中，所述电池管理系统(12)用于基于由所述电池组电池电子器件(36)输出的电池信息以及基于由所述监控单元(38)输出的监控信息生成控制信息并将所述控制信息转发至所述控制器(18)。

10.根据权利要求9所述的电路系统(10)，其中，所述电池管理系统(12)用于确定

-没有能量流向所述第一能源(16)；以及

-没有能量流出所述第一能源(16)；

并因此用于引起从所述电池管理系统(12)的第一操作状态(28)至所述电池管理系统(12)的第二操作状态(30)的变化。

11.一种电池管理系统(12)的连接能量供应系统的方法，所述方法包括：

由控制器(18)控制第一开关单元(14)和第二开关单元(22)，所述控制包括：

-由所述第一开关单元(14)在第一状态下将第一能源(16)连接至所述电池管理系统(12)的至少一个单元的电池组电池电子器件(36)；

-在所述第一开关单元(14)的第二状态下断开来自所述第一能源(16)的所述电池管理系统(12)的所述电池组电池电子器件(36)的能量供应；

-由所述第二开关单元(22)在第一状态下将第二能源(20)连接至所述电池管理系统(12)的监控单元(38)；

-在所述第一开关单元(14)的第二状态下断开来自所述第二能源(20)的所述电池管理系统(12)的所述监控单元(38)的能量供应；

控制所述第一开关单元(14)和所述第二开关单元(22)以使得以下适用：当所述第二开关单元(22)处于第二状态下时，所述第一开关单元(14)也将处于第二状态。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

由电池组电池电子器件(36)输出电池信息；

基于所述电池信息测试是否满足从第一操作状态(28)变为第二操作状态(30)的条件；其中，

-在所述第一操作状态(28)下，所述第一开关单元(14)处于第一状态；以及

-在所述第二操作状态(30)下，所述第一开关单元(14)处于第二状态；

指示所述控制器(18)从所述第一操作状态(28)变为所述第二操作状态(30)。

13.一种计算机程序，具有程序代码，所述程序代码用于在所述计算机程序运行于计算机或处理器上时执行根据权利要求11或12所述的方法。