CN110031773A - 用于监视电池的方法、监视系统和监视电路 - Google Patents

用于监视电池的方法、监视系统和监视电路 Download PDF

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Abstract

本文公开了用于监视电池的方法、监视系统和监视电路。该方法包括：由多个电池监视电路中的至少一个从主机控制器接收频率同步信号和测量频率信息，至少一个电池监视电路连接到多个电池块中的至少一个；由多个电池监视电路中的至少一个基于具有时钟频率的时钟信号、测量频率信息和频率同步信号生成周期性信号；由多个电池监视电路中的至少一个使用周期性信号获得至少一个电池块的至少一个测量值；由多个电池监视电路中的至少一个将至少一个测量值发送给主机控制器。频率同步信号包括定义同步时间周期的至少一对时间标记，并且基于时钟信号生成周期性信号包括使用同步时间周期和关于同步时间周期的持续时间的信息补偿时钟频率与标称时钟频率的偏差。

Description

用于监视电池的方法、监视系统和监视电路
技术领域
本公开一般地涉及对电池进行监视。特别地，本公开涉及用于监视电池的方法、电池监视系统和监视电路。
背景技术
诸如锂离子(Li离子)电池之类的电池的复阻抗可以用来获得关于电池状态的信息。仅举几个示例，该信息可以包括温度、充电状态或劣化信息。基于阻抗获得该信息利用了阻抗随着驱动到电池中或从电池汲取的电流的频率变化而变化的事实。检测电池的状态可以包括：将具有不同频率的交流电连续驱动到电池中，测量在每个不同频率处的电池的复阻抗，以及基于复阻抗随频率的变化而检测状态。
基于阻抗获得电池的状态信息需要可靠地测量阻抗。
发明内容
一个示例涉及一种方法。该方法包括：由多个电池监视电路中的至少一个从主机控制器接收频率同步信号和测量频率信息，其中，所述多个电池监视电路中的至少一个连接到多个电池块中的至少一个；由所述多个电池监视电路中的至少一个基于具有时钟频率的时钟信号、所述测量频率信息和所述频率同步信号来生成周期性信号；由所述多个电池监视电路中的至少一个使用所述周期性信号来获得所述多个电池块中的至少一个电池块的至少一个测量值；由所述多个电池监视电路中的至少一个将所述至少一个测量值发送给所述主机控制器。所述频率同步信号包括定义同步时间周期的至少一对时间标记，并且基于所述时钟信号生成所述周期性信号包括：使用所述同步时间周期和关于所述同步时间周期的持续时间的信息来补偿所述时钟频率与标称时钟频率的偏差。
另一个示例涉及一种系统。该系统包括：多个监视电路，每个监视电路被配置为连接到至少一个相应的电池块；主机控制器，其被配置为生成包括定义同步时间周期的至少一对时间标记的频率同步信号，并且生成测量频率信息。所述多个监视电路中的至少一个被配置为：从所述主机控制器接收所述频率同步信号和所述测量频率信息；基于具有时钟频率的时钟信号、所述测量频率信息和所述频率同步信号来生成周期性信号；使用所述周期性信号来获得所述至少一个相应电池块的至少一个测量值；以及将所述至少一个测量值发送到所述主机控制器。所述多个监视电路中的至少一个进一步被配置为使用所述同步时间周期和关于所述同步时间周期的持续时间的信息来补偿所述时钟频率与标称时钟频率的偏差。
又一个示例涉及监视电路。所述监视电路被配置为：连接到至少一个电池块；从主机控制器接收测量频率信息和频率同步信号，所述频率同步信号包括定义同步时间周期的至少一对时间标记；基于具有时钟频率的时钟信号、所述测量频率信息和所述频率同步信号来生成周期性信号；使用所述周期性信号来获得所述至少一个电池块的至少一个测量值；以及将所述至少一个测量值发送到所述主机控制器。所述监视电路进一步被配置为使用所述同步时间周期和关于所述同步时间周期的持续时间的信息来补偿所述时钟频率与标称时钟频率的偏差。
附图说明
下面参考附图解释示例。附图用于图示出某些原理，因此仅仅图示出了理解这些原理所必需的各方面。附图不按比例绘制。在附图中，相同的参考标记表示相同的特征。
图1示意性地图示出了具有多个监视电路和主机控制器的电池监视系统的一个示例；
图2是图示出用于操作图1中所示类型的电池监视系统的方法的一个示例的流程图；
图3A至图3D图示出了图1中所示类型的电池块的不同示例；
图4和图5图示出了可以在图1中所示类型的电池监视系统中使用的频率同步信号的不同示例；
图6图示出了可以在监视电路中实现的信号发生器的一个示例；
图7示出了斜坡信号和正弦信号的信号波形，其图示出了图6中所示的信号发生器可以如何操作的一个示例；
图8图示出了由信号发生器更详细地生成斜坡信号；
图9示出了斜坡信号发生器的一个示例；
图10示出了在斜坡信号发生器中实现的增量计算器的一个示例；
图11A和图11B示出了图示出图10中所示的增量计算器的功能的信号波形；
图12图示出了监视电路的一个示例；
图13示出了在图12中所示的监视电路中实现的复幅度检测电路的一个示例；
图14图示出了具有多个监视电路和电流源的电池监视系统的一个示例；
图15图示出了可以用在图14中所示类型的电池监视系统中的电流源的一个示例；
图16图示出了可以用在图14中所示类型的电池监视系统中的监视电路的一个示例；
图17图示出了具有多个监视电路、电流源和电流检测电路的电池监视系统的一个示例；
图18图示出了可以用在图17中所示类型的电池监视系统中的电流检测电路的一个示例；
图19图示出了可以用在图17中所示类型的电池监视系统中的监视电路的一个示例；
图20图示出了可以如何同步图17中所示类型的电池监视系统中的监视电路、电流源和电流检测电路的一个示例；
图21示出了可以用在图19中所示类型的监视电路中的信号发生器的一个示例；
图22示出了可以在图21中所示的信号发生器中实现的斜坡信号发生器的一个示例；
图23图示出了在图17中所示类型的电池监视系统中出现的信号的信号波形；
图24图示出了具有多个监视电路、电流源和电流检测电路的电池监视系统的另一个示例；
图25图示出了在图24中所示类型的电池监视系统中出现的信号的信号波形；以及
图26图示出了电池监视系统的另一个示例。
具体实施方式
在以下详细描述中，对附图进行了参考。附图形成说明书的一部分，并且为了说明的目的，示出了可以如何使用和实现本发明的示例。应当理解，除非另外特别指出，否则本文描述的各种实施例的特征可以彼此组合。
图1示意性地图示出了电池监视系统的一个示例。电池监视系统包括多个监视电路21-2N和主机控制器31。监视电路21-2N中的每一个被配置为耦合到电池的多个电池块11-1N中的至少一个。根据一个示例，这些电池块11-1N串联连接。在图1中所示的示例中，多个监视电路21-2N中的每一个恰好连接到一个电池块11-1N。然而，这只是一个示例。根据下文进一步解释的另一示例，一个监视电路可以连接到两个或更多个电池块11-1N。
主机控制器31经由通信信道32来与监视电路21-2N中的每一个通信。通过通信信道32，主机控制器31可以向监视电路21-2N中的每一个发送信号并且可以接收来自监视电路21-2N中的每一个的信号。通信信道32仅在图1中用粗线示意性地图示出。适合于将信号从主机控制器到多个监视电路以及从监视电路到主机控制器进行发送的任何类型的通信信道可以被用来实现图1中所示的通信信道32。根据一个示例，通信信道32包括多个专用传输信道，这些传输信道中的每一个被用于在多个监视电路21-2N中的恰好一个与主机控制器31之间的通信。各个传输信道可以是有线或无线传输通道。根据另一示例，通信信道32包括信号总线，监视电路21-2N中的每一个和主机控制器31连接到该信号总线。通过这种信号总线发送的信号可以包括数据分组，其中每个数据分组包括携带关于相应数据分组的收件人的信息的报头和有效载荷信息。例如，“收件人”是要从主机控制器接收数据分组的监视电路21-2N之一，或者是要从监视电路21-2N之一接收数据分组的主机控制器。一个数据分组可以被引导到若干收件人，使得主机控制器31例如可以将相同的有效载荷信息发送到监视电路21-2N中的两个或更多个。
可以实现通信信道32，使得主机控制器31可以直接与监视电路21-2N中的每一个通信。根据另一示例，通信信道32使得其包括多个信道部分，其中，这些信道部分中的每一个或者将监视电路21-2N中的两个彼此连接，或者将主机控制器31与监视电路21-2N之一连接。在具有这种类型的信道的监视系统中，只有通过信道部分连接的双方可以直接彼此通信。此外，在这种类型的监视系统中，各个监视电路21-2N是通信信道的一部分，并且监视电路21-2N中的每一个包括具有“中继器”的通信接口。一个监视电路2(其中“2”表示监视电路21-2N中的任意一个)的通信接口经由它所连接的信道部分而接收数据分组。基于每个数据分组中包括的地址信息，监视电路2决定是处理相应的数据分组，还是在信道上转发该数据分组。例如，主机控制器31可以直接与监视电路2N通信，但是经由中间监视电路2N而间接地与监视电路22通信。也就是说，主机控制器31可以将用于监视电路22的数据分组转发到监视电路2N，其中监视电路2N接收数据分组，检测到它不是收件人并将数据分组转发到链中的下一个监视电路。在
图1中所示的示例中，从监视电路2N看到的下一个监视电路是监视电路22，在该示例中，监视电路22是正确的收件人。基于该信道概念，可以形成环形总线。在图1中所示的示例中，环形总线将主机控制器31与两个监视电路连接，诸如例如监视电路2N和监视电路21。
通信信道可以包括并行连接的两个或更多个子信道，使得同时主机控制器31可以发送并且监视电路21-2N可以接收两个或更多个数据分组。
图2示出了图示出图1中所示的电池监视系统的操作方法的流程图。参考图2，该方法包括通过多个电池监视电路21-2N中的至少一个(其在以下也被称为监视电路21-2N中的至少一个)从主机控制器31接收频率同步信号，参见处理步骤101。在图1中所示的示例中，频率同步信号FSYNC1-FSYNCN被监视电路21-2N中的每一个接收。监视电路21-2N可以接收相同的频率同步信号，即，频率同步信号FSYNC1-FSYNCN是相同的。根据另一示例，监视电路21-2N接收不同的频率同步信号，即，频率同步信号FSYNC1-FSYNCN是不同的。
此外，参考图2，多个电池监视电路21-2N中的至少一个从主机控制器31接收测量频率信息FM1-FMN。如上所解释的，该测量频率信息可以由主机控制器31使用数据分组而发送到监视电路21-2N中的至少一个。在图1中所示的示例中，电池监视电路21-2N中的每一个从主机控制器31接收对应的测量频率信息FM1-FMN，其中测量频率信息FM1-FMN表示在下面进一步解释的测量频率。
参考图2，该方法进一步包括基于频率同步信号FSYNC1-FSYNCN来校准多个监视电路21-2N中的至少一个中的信号发生器，参见步骤102，以及由校准的信号发生器基于测量频率信息FM1-FMN来生成周期性信号。参见步骤103。更具体地，监视电路21-2N中的至少一个中的信号发生器生成周期性信号，使得周期性信号的频率取决于从主机控制器31接收的测量频率FM1-FMN信息。
参考图2，该方法进一步包括由监视电路21-2N中的至少一个获得与至少一个相关联电池块11-1N相关的至少一个测量值。“至少一个相关联电池块”是多个电池块11-1N中的至少一个，其连接到接收频率同步信号FSYNC1-FSYNCN和频率信息FM1-FMN的监视电路21-2N中的至少一个。获得测量值包括使用由监视电路21-2N中的至少一个中的信号发生器生成的周期性信号。此外，监视电路21-2N中的至少一个将获得的测量值发送到主机控制器31。在图1中所示的示例中，其中监视电路21-2N中的每一个接收频率同步信号FSYNC1-FSYNCN和测量频率信息FM1-FMN，监视电路21-2N中的每一个获得相关联电池块11-1N的测量值M1-MN，并将测量值M1-MN发送到主机控制器31。
图1是示出在主机控制器31和监视电路21-2N之间交换哪种信号或信息的示意图。图1未图示出交换这些信号或信息的定时。根据一个示例，频率同步信号FSYNC1-FSYNCN中的每一个包括多个数据分组，这些数据分组可以由主机控制器31周期性地或非周期性地生成并且在整个测量过程中由监视电路21-2N接收。测量频率FM1-FMN可以在每个测量过程开始时仅发送一次。
接收频率同步信号和测量频率信息FM1-FMN的监视电路21-2N中的至少一个可以重复参考图2解释的测量过程几次。在这种情况下，主机控制器31在每个测量过程(其在下文中也被称为测量周期)开始时发送新的测量频率信息，并且监视电路21-2N中的至少一个在每个测量周期结束时向主机控制器31发送与测量频率信息FM1-FMN相关联的测量值。
在图1中所示的示例中，其中监视电路21-2N中的每一个从主机控制器31接收频率测量信息FM1-FMN，各个监视电路21-2N可以一次接收表示相同的测量频率的频率测量信息FM1-FMN，使得每个监视电路21-2N一次以相同的频率进行测量。然而，这只是一个示例。根据另一示例，监视电路21-2N可以同时以不同的频率进行测量。
例如，电池是锂离子(Li离子)电池。电池块11-1N中的每一个包括第一电池块节点111-11N和第二电池块节点121-12N，其被配置为将电池块11-1N连接到监视电路21-2N中的相关联的一个。这些电池块11-1N中的每一个包括至少一个电池单元。在图3A至图3D中图示出了可以如何实现电池块11-1N的不同示例。在这些附图中，参考标记1表示图1中所示的电池块11-1N中的任意一个，并且参考标记11、12表示电池块1的第一电池块节点和第二电池块节点。
参考图3A，电池块1可以包括连接在第一电池块节点11和第二电池块节点12之间的一个电池单元111。根据图3B中所示的另一示例，电池块1包括串联连接在第一电池块节点11和第二电池块节点12之间的多个电池单元111、121、1n1。根据图3C中所示的另一示例，电池块1包括并联连接在第一电池块节点11和第二电池块节点12之间的多个电池单元111、112、11m。根据图3D中所示的又一示例，电池块1包括具有两个或更多个并联电路的串联电路，其中这些并联电路中的每一个包括两个或更多个电池单元111、112、11m、1n1、1n2、1nm。
根据一个示例，由监视电路21-2N获得的测量值M1-MN表示相关联电池块11-1N的复阻抗。根据一个示例，测量电池块11-1N之一的复阻抗包括将周期性交流电驱动到相应的电池块中。这将在下文进一步详细解释。
每个电池块11-1N的复阻抗取决于驱动到相应电池块11-1N中的交流电的频率。根据一个示例，该交流电的频率由监视电路21-2N从主机控制器31接收的测量频率信息FM1-FMN定义。由此，监视电路21-2N中的每一个以主机控制器31所定义的频率来测量相关联电池块11-1N的阻抗。使用频率同步信号FSYNC1-FSYNCN，校准监视电路21-2N中的信号发生器，使得即使在各个监视电路21-2N中没有实现精确的振荡器，监视电路21-2N也可以以由从主机控制器31接收的测量频率信息FM1-FMN所定义的频率来精确地进行测量。换句话说，在图1中所示的电池监视系统中，主机控制器31具有相对精确的振荡器就足够了，该振荡器被用来生成频率同步信号FSYNC1-FSYNCN，该频率同步信号FSYNC1-FSYNCN被用来校准监视电路21-2N，虽然不太精确但是因此更便宜的振荡器可以在监视电路21-2N中实现。在此上下文中“不太精确”意味着由这些振荡器生成的时钟信号的频率：(a)可以从标称频率偏离一定量，例如+/-1％，以及(b)可以根据诸如温度之类的外部参数而变化。
频率同步信号FSYNC1-FSYNCN中的每一个包括至少一对时间标记，其中至少一对时间标记之间的时间周期被用于监视电路21-2N中的校准目的。在图4和图5中图示出了这些频率同步信号FSYNC1-FSYNCN的两个示例。在这些附图中的每一个中，FSYNC表示频率同步信号FSYNC1-FSYNCN中的任意一个。
参考图4，频率同步信号FSYNC可以包括一系列周期性地出现的时间标记。在该上下文中“周期性地”意味着这些时间标记以预定频率fSYNC＝1/TSYNC发生，其中TSYNC是两个时间连续的时间标记的开始之间的时间周期的持续时间。在该示例中，两个连续时间标记中的每一个形成一对时间标记。根据一个示例，两个连续时间标记之间的时间周期的持续时间TSYNC表示校准信息。在图4中所示类型的频率同步信号FSYNC中，各个时间标记可以具有相同的形式。例如，这些时间标记可以包括数据分组，该数据分组具有寻址监视电路21-2N中的一个或多个的报头和指示数据分组是时间标记的有效载荷。接收频率同步信号FSYNC的监视电路21-2N中的至少一个具有关于时间周期TSYNC有多长的信息或者接收该信息。该信息可以包括在频率同步FSYNC中，并且可以周期性地或者非周期性地被发送到至少一个监视电路。根据一个示例，关于持续时间TSYNC的信息可以被包括在表示一个时间标记的每个数据分组中。根据一个示例，由频率同步信号FSYNC表示的时间周期的持续时间TSYNC是固定的。在这种情况下，关于持续时间TSYNC的信息可以被存储在至少一个监视电路中，并且不必作为频率同步信号FSYNC的一部分而被发送。
根据图5中所示的另一示例，频率同步信号FSYNC包括至少一对时间标记，其中该对时间标记包括开始标记和停止标记。在开始标记的开始和停止标记的开始之间的时间持续时间TSYNC表示校准信息。
图5中所示类型的成对时间标记可以周期性地或非周期性地出现在频率同步信号FSYNC中。此外，在几对中的每一对的开始标记和停止标记之间的时间持续时间TSYNC可以相同或可以不同。根据一个示例，关于开始标记和停止标记之间的持续时间TSYNC的信息被包括在表示每对时间标记的开始标记的数据分组或表示停止标记的数据分组中。当持续时间TSYNC是固定的并且关于持续时间TSYNC的信息被存储在监视电路中时，开始标记和停止标记仅包括将它们标识为开始和停止标记的标识符，但不一定包括关于持续时间TSYNC的信息。
图6图示出了信号发生器4的一个示例，该信号发生器4被配置为生成可以在测量周期中使用的周期性信号，如参考图2所解释。应当注意，图8中所示的框图表示信号发生器的功能，而不是具体的实现。可以使用专用电路来实现信号发生器4。根据另一示例，信号发生器4包括微控制器和在微控制器上运行的软件。可以在图1中所示的任意一个监视电路21-2N中实现图6中所示类型的信号发生器4。在图6中，参考标记FM表示频率信息，并且FSYNC表示由在其中实现信号发生器4的监视电路所接收的频率同步信号。
参考图6，信号发生器4包括被配置成输出时钟信号CLK的时钟发生器41、斜坡信号发生器42和函数发生器43。斜坡信号发生器42接收时钟信号CLK、频率同步信号FSYNC和频率信息FM。斜坡信号发生器42被配置为使用频率同步信号FSYNC校准自身，并基于时钟信号CLK和频率信息FM来输出斜坡信号s42(k)。函数发生器接收斜坡信号s42(k)并且基于斜坡信号s42(k)来生成周期性信号s2(k)。斜坡信号和周期性信号可以是在下文中被称为s42(t)和s2(t)的连续时间信号，或者是在下文中被称为s42(k)和s2(k)的离散时间信号。
图7示出了图示出图6中所示类型的信号发生器的一个示例的功能的信号波形。更具体地，图7示出了由斜坡信号发生器42生成的斜坡信号s42(k)的信号波形，以及由函数发生器43基于斜坡信号s42(k)而生成的周期性信号s2(k)的一个示例。仅出于说明的目的，在该示例中，周期性信号s2(k)是正弦信号。此外，仅为了解释的目的，假设斜坡信号s42(k)和周期性信号s2(k)是离散时间信号。
参考图7，斜坡信号发生器42生成斜坡信号s42(k)，使得斜坡信号s42(k)在持续时间T2的时间周期内从最小值增加到最大值，然后再次返回最小值。仅出于说明的目的，绘制根据图7的斜坡信号s42(k)，使得在每个周期中，斜坡信号s42(k)以相同的最小值MIN开始并且以相同的最大值MAX结束。然而，这只是一个示例。根据下面详细解释的一个示例，斜坡信号s42(k)以步进或增量INC增加。在这种情况下，图7中所图示出的最大值MAX可以被用作阈值，使得斜坡信号s42(k)以增量INC增加直到它达到等于或高于阈值MAX的最大MAX*。该最大MAX*可以在MAX和MAX+INC之间的范围内。当斜坡信号s42(k)达到或超过阈值MAX时，它返回到由MAX*-(MAX-MIN)给出的最小MIN*，即，斜坡信号向下跳MAX-MIN到最小值MIN*，其中MAX-MIN是最大值和最小值之间的差值MAX-MIN。根据一个示例，从MAX*向下跳到最小MIN*的高度不是由MAX-MIN给出，而是由MAX-MIN-INC给出。这可以有助于避免生成周期性信号s2(k)的两个相同的连续信号值。
为了获得如图7中所图示的正弦信号，函数发生器43可以基于斜坡信号s42(k)的信号值来生成周期性信号s2(k)，使得
在图7中所图示的示例中，斜坡信号s42(k)是周期性信号，并且生成周期性信号s2(k)使得它具有与斜坡信号s42(k)相同的一个周期的持续时间T2或相同的频率1/T2。然而，这只是一个示例。根据另一示例，斜坡信号s42(k)的一个周期的持续时间是周期性信号s2(k)的一个周期的持续时间T2的整数倍。在这种情况下，函数发生器43可以基于斜坡信号s42(k)的信号值来生成周期性信号s2(k)，使得
其中，斜坡信号s42(k)的一个周期的持续时间是周期性信号s2(k)的一个周期的持续时间T2的k倍。
参考上文，将周期性信号s2(k)生成为正弦信号仅是示例。根据另一示例，函数发生器43被配置为将周期性信号如下生成为矩形信号：
其中A表示周期性矩形信号的幅度。
图8更详细地示出了斜坡信号s42(k)的短序列。更具体地，图8示出了在等于时钟信号CLK的几个时钟周期(并且比斜坡信号s42(k)的周期T2短)的时间周期内的斜坡信号s42(k)。在图8中所示的示例中，斜坡信号s42(k)是由斜坡信号发生器42根据时钟信号CLK输出的阶梯信号，使得斜坡信号s42(k)的信号值出现的频率由时钟信号CLK的频率fCLK定义。该频率fCLK在下文中被称为时钟频率，并且是时钟信号CLK的一个周期的持续时间TCLK的倒数，使得fCLK＝1/TCLK。在时钟信号CLK的每个时钟周期中，斜坡信号s42(k)逐步增加。各个步进的高度在下文中被称为增量INC或步长。
斜坡信号发生器42被配置为调整增量INC，使得在其中斜坡信号s42(k)从最小值MIN增加到最大值MAX的时间周期T2由斜坡信号发生器42接收的测量频率信息FM定义并且等于周期性信号s2(k)的一个周期的期望持续时间。因此，斜坡信号发生器42生成斜坡信号s42(k)的斜坡的频率由测量频率信息FM给出，并且周期性信号s2(k)的频率等于斜坡信号S42(k)的频率。
图9示出了斜坡信号发生器的一个示例，其被配置为生成图8中所示类型的斜坡信号s42(k)。在该示例中，斜坡信号发生器42包括增量计算器421，其接收频率同步信号FSYNC、测量频率信息FM和时钟信号CLK。计数器422接收增量INC和时钟信号CLK，并输出斜坡信号S42(k)。计数器422被配置为从上面解释的最小值MIN*到上面解释的最大值MAX*周期性地计数，其中增量由从增量计算器421接收的增量值INC给出。增量计算器421被配置为基于频率同步信号FSYNC、测量频率信息FM和时钟信号CLK来计算增量INC，使得计数器422以时钟频率fCLK给出的频率并且按照由增量给出的步进从最小值MIN*计数到最大值MAX*的时间周期基本上等于由测量频率信息FM定义的持续时间T2，或者是该持续时间T2的倍数。
图10中示出了增量计算器421的一个示例。在该示例中，增量计算器421包括校准器，其接收时钟信号CLK和频率同步信号FSYNC并且被配置为计算校准因子CAL。标称增量计算器424接收测量频率信息FM并计算标称增量INC_NOM。此外，乘法器425接收校准因子CAL和标称增量INC_NOM，并通过将校准因子CAL与标称增量INC_NOM相乘来计算增量INC。应该注意，图10中所示的框图用于图示出增量计算器的功能，而不是具体实现。例如，图10中所示的块可以被实现为集成电路中的电路块或者被实现为在微控制器上运行的程序代码中的指令块。
校准器423被配置为计算校准因子CAL，使得其表示时钟信号CLK的时钟频率fCLK与标称时钟频率fCLK_NOM之间的比率，其中标称时钟频率fCLK_NOM是时钟发生器(参见图6中的41)的期望的理想时钟频率，即
参考上文，频率同步信号FSYNC定义时间周期TSYNC。根据一个示例，校准器423对由频率同步信号定义的时间周期TSYNC内发生的时钟信号CLK的时钟周期的数量NCLK进行计数。此外，校准器通过将标称时钟频率fCLK_NOM与由频率同步信号FSYNC定义的同步时间周期的持续时间TSYNC相乘来计算时钟周期的标称数NCLK_NOM
NCLK_NOM＝fCLK_NOM·TSYNC (4)。
参考上文，关于同步时间周期的持续时间TSYNC的信息被包括在频率同步信号FSYNC的至少一个数据分组中，使得校准器可以从频率同步信号FSYNC中获得该信息。关于标称时钟频率fCLK_NOM的信息可以被存储在校准器423中，或者可以由校准器423从主机31接收。
由校准器423通过对同步时间周期TSYNC中的时钟周期数进行计数而获得的数NCLK基本上由时间周期TSYNC乘以时钟频率fCLK而给出
NCLK＝fCLK·TSYNC (5)。
基于等式(3)至等式(5)，可以表明校准因子CAL可以基于计数的数NCLK和计算出的时钟周期数NCLK_NOM而被计算如下：
因此，根据一个示例，校准器423根据等式(6)基于计数的数NCLK和计算出的时钟周期数NCLK_NOM来计算校准器因子CAL。
例如，当时钟发生器41的时钟频率fCLK高于标称频率fCLK_NOM时，计数的数NCLK高于(预期的)标称数NCLK_NOM。基于等式(6)，这具有校准因子CAL小于1(CAL<1)的效果。等效地，当时钟发生器41的时钟频率fCLK低于标称频率fCLK_NOM时，校准因子CAL大于1(CAL>1)。下面解释一个示例。
出于解释的目的，假设标称时钟频率fCLK_NOM是10MHz(兆赫兹)，时钟频率fCLK是10.1MHz(其比标称时钟频率高1％)，以及同步时间周期TSYNC是4毫秒(ms)。在该示例中，标称数NCLK_NOM是40000(10MHz.4ms)，而计数的数NCLK是40400，其比标称数高1％。在该示例中，校准因子CAL由1/1.01≈0.99给出。
根据一个示例，标称增量计算器424基于由测量频率信息FM和标称时钟频率fCLK_NOM信息FM表示的测量频率f2来计算标称增量如下：
标称增量INC_NOM是：在时钟频率fCLK等于标称时钟频率fCLK_NOM的情况下，使斜坡信号发生器的计数器422在由测量频率信息FM定义的一个周期T2(＝1/f2)内从最小值MIN计数到最大值MAX的增量。基于通过乘法器425将标称增量INC_NOM与校准因子CAL相乘来计算由计数器422接收的增量INC，考虑了时钟频率fCLK从标称时钟频率fCLK_NOM的偏差，从而：
INC＝CAL·INC_NOM (8)。
基于等式(3)和等式(8)可以看出，当时钟频率fCLK大于标称时钟频率fCLK_NOM时，增量INC小于标称增量INC_NOM，并且当时钟频率fCLK小于标称时钟频率fCLK_NOM时，增量INC大于标称增量INC_NOM。
参考上文，被包括在每个监视电路21-2N中的信号发生器4中的时钟发生器41的时钟频率fCLK可以随时间变化，因为例如监视电路21-2N的温度改变。因此，根据一个示例，频率同步信号FSYNC在整个测量过程中周期性地或非周期性地包括时间标记，并且增量发生器421被配置为在其接收的每对时间标记的结束处计算和更新增量INC。这在图11A和图11B中被示意性地图示出。图11A和图11B中的每一个示出了频率同步信号FSYNC、增量INC和斜坡信号s42(k)的信号波形的示例，其中图11A图示出了根据图4的周期性频率同步信号FSYNC，并且图11B图示出了根据图5的非周期性频率同步信号FSYNC。在这些情况中的每一种情况下，由增量发生器421在斜坡信号s42(k)的一个周期T2内接收几对时间标记，使得在每对时间标记的结束处计算并更新增量。在图11A和图11B中，仅为了说明的目的，假设时钟频率fCLK稳定地变化，使得增量INC在每对时间标记的结束处(略微)变化。
图12图示出了监视电路的一个示例。在图12中，参考标记2表示图1中所示的监视电路21-2N中的任意一个，并且参考标记1表示与监视电路2相关联的电池块。参考图12，监视电路2包括信号发生器4，其被配置为基于测量频率信息FM和频率同步信号FSYNC来生成周期性信号s2(k)。信号发生器4可以直接接收测量频率信息FM和频率同步信号FSYNC。根据另一示例(图12中的虚线所图示)，监视电路2包括耦合到通信信道32的接口电路27。该接口电路27被配置为从通信信道32(图12中未示出)取回专用于监视电路2的信息或信号，并将该信息或这些信号转发到监视电路2中的电路块。此外，接口电路27被配置为从监视电路2内部的电路块接收信息或信号，并经由通信信道32发送这个信息或这些信号。图12示出了监视电路2的框图。应该注意，该框图表示监视电路2的功能而不是具体实现。可以使用专用电路来实现监视电路2。根据另一示例，监视电路2包括微控制器和在微控制器上运行的软件。
仅为了说明的目的，假设信号发生器4生成具有取决于测量频率信息FM的频率f2的离散时间周期性信号s2(k)。根据另一示例(未示出)，信号发生器4生成连续时间信号。
参考图12，电流源22连接在电池块节点11、12之间，并且被配置为基于周期性信号s2(k)来生成周期性电流i(t)。更具体地，周期性电流i(t)具有由周期性信号s2(k)定义的信号波形和频率。根据一个示例，电流源22是可变电流源，其接收周期性信号s2(k)作为输入信号，并基于周期性信号s2(k)生成电流i(t)。根据一个示例，电流源22被配置为接收连续时间输入信号。在这种情况下，数模转换器(DAC)21将离散时间周期性信号s2(k)转换为由电流源22接收的连续时间输入信号。根据另一示例，电流源22被配置为接收离散时间周期性信号s2(k)。在该示例中，可以省略DAC 21。
参考图12，监视电路2进一步包括电压测量电路23，其被配置为测量第一和第二电池块节点11、12之间的电压v(t)，并提供取决于电压v(t)的电压测量信号mv(t)。根据一个示例，电压测量信号mv(t)与电压v(t)成比例。此外，电流检测电路24测量由电流源22提供给电池块1的电流i(t)，并提供取决于电流i(t)的电流测量信号mi(t)。根据一个示例，电流测量信号mi(t)与电流i(t)成比例。
监视电路2进一步包括：第一幅度检测器51，其被配置为基于电压测量信号mv(t)和周期性信号s2(k)来检测或确定电压v(t)的复幅度；以及第二幅度检测器52，其被配置为基于电流测量信号mi(t)和周期性信号s2(k)来检测或确定电流i(t)的复幅度。在图12中所示的示例中，第一和第二幅度检测器51、52被配置为处理离散时间信号。在这种情况下，第一模数转换器(ADC)251生成电压测量信号mv(t)的离散时间表示mv(k)，并且第一幅度检测器51接收该离散时间表示mv(k)，其在下文中也将被称为离散时间电压测量信号。此外，第二ADC 252生成电流测量信号mi(t)的离散时间表示mi(k)，并且第二幅度检测器52接收该离散时间表示mi(k)，其在下文中也将被称为离散时间电流测量信号。
第一幅度检测器51输出表示电压v(t)的复幅度V的测量值，并且第二幅度检测器52输出表示电流i(t)的复幅度的测量值。根据一个示例，计算电路26基于电压V的复幅度和电流I的复幅度来计算电池块1的阻抗的复幅度，并且监视电路2将阻抗的复幅度发送到主机控制器。根据另一示例，监视电路2将电压V的复幅度和电流I的复幅度都发送到主机控制器，并且主机控制器31基于这些复幅度I、V来计算复阻抗。
以下更详细地解释了监视电路2的功能。仅出于解释的目的，假设由监视电路2生成的周期性信号s2(k)是正弦信号，使得由电流源22提供的电流i(t)是由下式给出的正弦电流
i(t)＝IDC+I0·sin(2π(f2)t) (9)。
在等式(9)中，IDC表示电流的可选直流(DC)偏移。该偏移可以独立于输入信号s2(t)而由电流源22生成。I0是电流i(t)的正弦电流分量的幅度。该正弦电流分量由周期性信号s2(k)定义，即，正弦电流分量的频率和相位由周期性信号s2(k)定义。此外，在等式(1)中，ω＝2π·f2，其中f2是由测量频率信息FM表示的频率。
如本文所使用的，“将电流i(t)驱动到电池块1”中可以包括：仅驱动对电池块1充电的正电流，仅驱动使电池块1放电的负电流，或者交替地驱动正电流和负电流。如果在等式(5)中给出的示例中DC偏移IDC为零(IDC＝0)，则存在电流为正的时间周期以使得电池1被充电以及电流为负的时间周期以使得电池被放电，其中在正弦输入电流i(t)的每个周期内，电池块1的充电状态不改变。根据另一示例，DC偏移IDC不同于零并且被选择为使得输入电流仅为正或仅为负，其中可以通过选择DC偏移IDC的符号(正或负)来调整输入电流i(t)的电流方向。
将周期性信号s2(k)生成为正弦信号使得交流电流i(t)具有正弦电流分量仅是示例。也可以使用具有与正弦波形不同的波形的周期性信号s2(k)。这些其他类型的波形的示例包括但不限于：矩形波形、三角形波形、正弦方波形等。
当输入电流i(t)是例如由等式(9)给出的正弦电流时，电池节点11、12之间的电压v(t)是交流电压如下：
其中Z0是电池块1的复阻抗Z的大小，是由电池的复阻抗引入的相移，并且R1表示与电流i(t)的直流分量IDC相关联的电阻。此外，V0是电池电压v(t)的可选偏移。该偏移V0表示电池块1的充电状态，即，V0是当没有输入电流(i(t)＝0)被驱动到电池1中时可以在电池节点11、12之间测量的电压。
电池块的复阻抗Z由下式给出
其中Z0表示大小，表示相位。复阻抗Z取决于电流i(t)的频率f2。因此，通过在电流i(t)的不同频率f2处测量复阻抗Z，可以检测电池的健康状态、温度等。根据一个示例，主机控制器31被配置为随时间将表示不同测量频率f2的不同测量频率信息FM发送到各个监视电路21-2N，使得各个监视电路21-2N以不同的频率测量相关联的电池块11-1N，并且使主机控制器能够检测电池块11-1N的健康状态。
图13中图示出了可以如何实现幅度检测器51、52的一个示例。在图13中，参考标记5表示图12中所示的幅度检测器51、52中的任意一个，m(k)表示由幅度检测器5接收的测量信号。参考图13，幅度检测器5包括第一乘法器51I，其接收测量信号m(k)和周期性信号s2(k)并将这些信号相乘，使得第一乘法器51I的输出信号s51I(k)由测量信号m(k)和周期性信号s2(k)的乘积给出。第二乘法器51Q将测量信号m(k)与另外的周期性信号s2'(k)相乘。该另外的周期性信号s2'(k)由移相器53基于周期性信号s2(k)而生成并且相对于周期性信号s2(k)具有的相移。第二乘法器51Q的输出信号s51Q(k)由测量信号m(k)和另外的周期性信号s2'(k)的乘积给出。可替代地，信号发生器4不仅生成周期性信号s2(k)，还生成另外的周期性信号s2'(k)。在这种情况下，可以省略移相器53。
在接收离散时间电压测量信号mv(k)的第一幅度检测器51中，第一和第二乘法器51I、51Q的输出信号s51I(k)和s51Q(k)由下面的等式(12a)和等式(12b)给出。仅出于说明的目的，这些等式基于电压v(t)由等式(10)给出的假设。
在等式(12a)和等式(12b)中，fS表示第一ADC 251对电压测量信号mv(t)进行采样的频率以及周期性信号s2(k)的信号值和另外的周期性信号s2'(k)发生的频率。出于说明的目的，在等式(8a)和等式(8b)中假设周期性信号s2(k)是正弦信号。
参考图13，幅度检测器5进一步包括接收第一乘法器51I的输出信号s51I(k)的第一低通滤波器52I和接收第二乘法器51Q的输出信号S51Q(k)的第二低通滤波器52Q。第一和第二低通滤波器52I、52Q中的每一个具有低于周期性信号s2(k)的频率的转角频率，使得具有的频率等于周期性信号s2(k)的频率或更高的信号分量被过滤掉。使用三角函数和具有的转角频率低于f的低通滤波器的特性，可以表明等式(5a)和等式(5b)中给出的滤波器输入信号S51I(k)、S51Q(k)导致滤波器输出信号S52I(k)、S52Q(k)如下：
第一低通滤波器52I的输出信号S52I(k)是跨电池块1的电压V的复幅度的同相分量，并且第二负载路径滤波器52Q的输出信号S52Q(k)是电压V的复幅度的正交分量。大小V0＝Z0.I0，并且相位可以从滤波器输出信号S52I(k)、S52Q(k)中获得如下：
等式(13a)、等式(13b)和等式(14a)、等式(14b)是由第一幅度检测器51获得的跨电池块的电压的复幅度V的不同表示。第一幅度检测器51可以输出低通滤波器52I、52Q的输出信号s52I(k)、s52Q(k)。可选地，计算电路54可以计算由等式(14a)和等式(14b)给出的大小Z0和相位并输出这些参数。
第二幅度检测器52获得电流i(t)的复幅度。出于说明的目的，假设电流i(t)与周期性信号s2(k)同相，使得电流的复幅度I由I＝I0·ej0＝I0给出，其中I0是大小。在这种情况下，复阻抗Z的大小Z0由下式给出
并且相位由等式(14b)给出。如果电流源22引入相移使得电流i(t)的复幅度由给出，则复阻抗的相位由差值给出。
参考上文，图12中所示的计算电路26可以基于由第一和第二幅度检测器51、52输出的电压和电流的复幅度V、I来计算复阻抗Z，并向主机控制器31输出表示阻抗的复幅度Z的信号。根据另一示例，省略计算电路26，并且表示电压和电流的复幅度V、I的信号被发送到主机控制器31。
在图1中所示的监视系统中，每个监视电路21-2N将交流测量电流驱动到相应的电池块11-1N中。测量电流具有由相应监视电路21-2N接收的测量信息FM1-FMN所定义的频率。由监视电路一次接收的测量信息FM1-FMN所表示的测量频率信息可以是相同的，使得监视电路21-2N以相同的频率一次测量电池块11-1N的电压和电流。根据另一示例，测量信息FM1-FMN表示至少两个不同的测量频率。各个监视电路21-2N可以接收相同的频率同步信号。然而，这只是一个示例。根据另一示例，各个监视电路21-2N接收不同的频率同步信号。由各个监视电路21-2N执行的电压和电流测量可以是同步的，即，各个监视电路21-2N中的信号发生器可以同步(彼此同相)生成内部周期性信号(在之前解释过的示例中的s2(k))。然而，后者不是强制性的。
图14示出了根据另一示例的电池监视系统。在该示例中，监视系统进一步包括电流发生电路6。电流发生电路耦合到具有电池块11-1N的串联电路，并将交流电流i(t)驱动到该串联电路的电池块11-1N中。该交流电流i(t)在下文中也被称为测量电流。该电流的频率由电流源6从主机控制器接收的测量频率信息FM6定义。在该监视系统中，监视电路21-2N同时以相同的频率进行测量，使得监视电路21-2N从主机控制器31接收与电流源6相同的频率信息FM6。此外，每个监视电路21-2N接收如前所解释的频率同步信号FSYNC1、FSYNC2、FSYNCN，并且电流发生电路6从主机控制器31接收频率同步信号FSYNC6。关于图1中所图示的频率同步信号FSYNC1、FSYNC2、FSYNCN已经解释过的所有内容等效地适用于图14中所示的频率同步信号FSYNC1、FSYNC2、FSYNCN和频率同步信号FSYNC6。特别地，频率同步信号FSYNC1、FSYNC2、FSYNCN、FSYNC6可以相同或可以不同。
在图14中所示的监视系统中，每个监视电路21-2N以与由电流源生成的测量电流i(t)相同的频率生成相应的周期性测量信号s2(k)。这是通过如下来获得：监视电路21-2N和电流源6接收相同的频率测量信息FM6，即，表示相同测量频率f2的频率测量信息FM6。可以同时或在不同时间将频率测量信息FM6发送到监视电路21-2N和电流源6。
图15中示出了电流发生电路6的一个示例。该电流发生电路6包括信号发生器63，其接收同步信号FSYNC6并生成具有基于测量频率信息FM6的频率的周期性信号s6(k)。电流源65接收周期性信号s6(k)作为输入信号，并基于周期性信号s6(k)生成电流i(t)。周期性信号s6(k)可以是离散时间信号。在这种情况下，DAC 64生成由电流源65接收的连续时间信号。信号发生器63和电流源65的功能可以与图6中所示的信号发生器4和电流源22的功能相同。特别地，可以以与之前本文所解释的信号发生器4相同的方式实现信号发生器63。
图16示出了可以在图14中所示的监视系统中使用的监视电路2的一个示例。图15中的参考标记2表示图14中所示的监视电路21-2N中的任意一个，并且参考标记FSYNC表示由监视电路接收的频率同步信号。图16中所示的监视电路2基于图12中所示的监视电路2，并且与图12中所示的监视电路的不同之处在于它不包括电流源22。在图14中所示的监视系统中，电流发生电路6(其也可以被称为电流源)接管了在图1中所示的系统中的各个监视电路21-2N中包括的电流源的功能，使得在图14中所示的系统中可以省略各个监视电路21-2N中的电流源。
如图12中所示的监视电路2中，图16中所示的监视电路2检测跨相关联电池块1的电压v(t)的复幅度V和通过电池块1的电流i(t)的复幅度I。监视电路2可以计算复阻抗Z或者可以简单地将电压的复幅度V和电流的复幅度I都转发给主机控制器31。在后一种情况下，主机控制器31计算复阻抗Z。
图17示出了根据另一示例的电池监视系统。该电池监视系统基于图14中所示的电池监视系统，并且另外还包括电流检测电路7。该电流检测电路7接收与电流发生电路6和监视电路21-2N相同的测量频率信息FM6以及频率同步信号FSYNC7，并且被配置为测量由电流发生电路6驱动到具有电池块11-1N的串联电路中的电流i(t)。电流检测电路7被配置为测量电流i(t)的复幅度I并且将表示该复幅度I的信号发送到主机控制器31。关于图1中所图示的频率同步信号FSYNC1、FSYNC2、FSYNCN已经解释过的所有内容等效地适用于由监视电路21-2N接收的频率同步信号FSYNC1、FSYNC2、FSYNCN、由电流发生电路6接收的频率同步信号FSYNC6、以及由电流检测电路7接收的频率同步信号FSYNC7。特别地，频率同步信号FSYNC1、FSYNC2、FSYNCN、FSYNC6、FSYNC7可以相同或可以不同。
图18示出了电流检测电路7的一个示例。该电流检测电路7包括信号发生器73，其接收频率同步信号FSYNC7和测量频率信息FM6，并生成具有由测量频率信息FM6给出的频率的周期性信号s7(k)。周期性信号s7(k)的频率等于测量电流i(t)和电流发生电路6(见图15)中生成的周期性信号s6(k)的频率，因为电流检测电路7和电流发生电路6接收相同的测量频率信息FM6。参考图18，电流检测电路74测量电流检测电路7的电路节点71、72之间的电流i(t)，并生成取决于电流i(t)的电流测量信号mi(t)。根据示例，电流测量信号mi(t)与电流i(t)成比例。幅度检测器76接收周期性信号s7(k)和电流测量信号mi(t)，并检测电流的复幅度I。根据一个示例，幅度检测器76被配置为处理离散时间信号。在该示例中，ADC 75生成电流测量信号mi(t)的离散时间表示mi(k)。电流检测电路74和幅度检测器76的功能与上面解释并在图12中所示的监视电路2中的电流检测电路24和幅度检测器52的功能相同。信号发生器73的功能非常类似于图6中所示和之前解释的信号发生器4的功能。图18中所示的信号发生器73与图6中所示的信号发生器之间的差异在下文中进一步解释。
在图17所示的监视系统中，由各个监视电路21-2N输出的测量值M1-MN表示跨电池块11-1N的电压v1(t)-vN(t)的复幅度。图19中图示出了这些监视电路21-2N的一个示例。在图19中，参考标记2表示图17中所示的监视电路21-2N中的任意一个。图19中所示的监视电路2基于图15所示的监视电路，并且与图15中所示的监视电路2的不同之处在于省略了电流检测电路24和第二幅度检测器52以及可选的计算电路26。
在电流检测电路7中生成并用于测量电流i(t)的复幅度I的周期性信号s7(k)和在监视电路21-2N中生成并用于测量跨电池块11-1N的电压的复幅度V的周期性信号s21(k)-s2N(k)之间的相移可能导致电池块11-1N的复阻抗Z的错误测量。在根据图17的监视系统中，因此，除了测量频率信息FM6和频率同步信号FSYNC1、FSYNC2、FSYNCN、FSYNC6、FSYNC7之外，主机控制器31还生成由每个监视电路21-2N和电流检测电路7接收的相位同步信号PSYNC。该相位同步信号PSYNC致使电流检测电路7和监视电路21-2N生成内部周期性信号，使得这些信号彼此同相。相位同步信号PSYNC的信号波形、在监视电路21-2N内部生成的周期性信号s21(k)-s2N(k)、以及在电流检测电路7内部生成的周期性信号s7(k)的示例在图20中被图示出。仅出于说明的目的，在该示例中相位同步信号PSYNC是脉冲信号并且周期性信号s7(k)、s21(k)-s2N(k)是正弦信号。从相位同步信号PSYNC，在图20中仅图示出了信号脉冲。相位同步信号PSYNC可以包括从主机控制器周期性地发送到监视电路21-2N中的每一个和电流检测电路7的数据分组。这些数据分组被监视电路21-2N和电流检测电路7用作相位参考，并致使监视电路21-2N和电流检测电路7生成相应的周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)，使得每次接收到相位同步信号PSYN的数据分组(信号脉冲)时，将周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的相位设置为预定义值。
在图20中所示的示例中，相位同步信号PSYNC在周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的每个周期包括一个信号脉冲，并且周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)被生成使得新的周期以相位同步信号PSYNC的每个信号脉冲开始，即，当相位同步信号PSYNC的信号脉冲出现时每个周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的相位被设置为0°。在这种情况下，周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)不仅彼此同相，而且与相位同步信号PSYNC同相。然而，这只是一个示例。根据另一示例，每次发生相位同步信号PSYNC的信号脉冲时，每个周期性信号的相位被设置为不同于0°的值，例如，90°、180°或270°。在这种情况下，周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)彼此同相，但与相位同步信号PSYNC不同相。
在图20中所示的示例中，相位同步信号PSYNC的一个信号脉冲在每个周期发生，即，相位同步信号PSYNC的频率等于周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的频率f2＝1/T2。根据另一示例(未示出)，相位同步信号PSYNC的频率低于周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的频率f2，使得将周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的相位设置为预定义值(0°或不同于0°)的相位同步信号PSYNC信号的信号脉冲仅在周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的每几个周期发生。根据又一示例，相位同步信号PSYNC的频率是周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的频率f2的整数倍，使得相位同步信号PSYNC的若干信号脉冲在周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的每个周期发生，其中这些信号脉冲中的每一个与若干预定义相位中的相应一个相关联。例如，如果相位同步信号PSYNC的频率是周期性信号的频率的P倍，即fPSYNC＝P·f2，其中fPSYNC是相位同步信号PSYNC的频率，在相位同步信号PSYNC的一系列P个连续信号脉冲中的第一信号脉冲与诸如0°之类的第一预定义相位相关联，即，第一信号脉冲将周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的相位设置为第一预定义相位。第二信号脉冲与由第一预定义相位加上360°/P所给出的第二预定义相位相关联，第三信号脉冲与由第二预定义相位加上360°/P所给出的第三预定义相位相关联，等等。通常，第i个信号脉冲(其中1≤i≤P)与由下式给出的第i个预定义相位相关联
在这些情况中的每一种情况下，周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的频率f2由频率测量信号FM6来定义，并且使用频率同步信号FSYNC1-FSYNCN、FSYNC6来补偿电流检测电路7和监视电路21-2N内的时钟频率的偏差。通过相位同步信号PSYNC定期将周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的相位设置为预定义值有助于抵消周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)之间的相位差，其可能由于在补偿各个电路21-2N中的时钟频率与标称时钟频率fCLK_NOM的偏差过程中的轻微误差所引起。特别地，因为时钟频率可能随时间变化，这样的误差可能发生。
图21示出了图19中所示的监视电路2中的信号发生器4的一个示例，其被配置为接收频率同步信号FSYNC、测量频率信息FM6和相位同步信号PSYNC。可以以与图21中所示的信号发生器4相同的方式实现电流检测电路7中的信号发生器73。图21中所示的信号发生器基于图6中所示的信号发生器，并且与图6中所示的信号发生器的不同之处在于：斜坡信号发生器42接收相位同步信号PSYNC。斜坡信号发生器42的一个示例如图22中所示。
图22中所示的斜坡信号发生器基于图9中所示的斜坡信号发生器，并且另外包括预设电路425，其接收相位同步信号425并且被配置为输出由计数器422接收的计数器预设值CTR_PRE。计数器422被配置为每次当它接收到计数器预设值CTR_PR时将其计数器值设置为计数器预设值CTR_PRE。此外，计数器422被配置为根据时钟信号CLK从接收的计数器预设值CTR_PRE开始继续计数。参考上文，相位同步信号PSYNC的每个信号脉冲表示周期性信号s2(k)的预定义相位。在图21和图22中所示的信号发生器中，这被获得因为相位同步信号PSYNC的每个信号脉冲还表示斜坡信号s42(k)的预定义相位，这又被获得因为预设电路425被配置为生成计数器预设值CTR_PRE，使得其表示预定义相位。出于说明的目的，假设由预设电路425一次接收的相位同步信号PSYNC的信号脉冲表示斜坡信号s42(k)和周期性信号s2(k)的相位在这种情况下，预设电路425如下计算计数器预设值CTR_PRE：
其中MIN表示最小计数器值，并且MAX表示最大计数器值。例如，当相位同步信号PSYNC的信号脉冲表示的相位时，预设电路将计数器预设值设置为CTR_PRE＝MIN。
根据一个示例，主机控制器生成相位同步信号PSYNC，使得相位同步信号的每个数据分组(信号脉冲)包括关于其表示的相位的信息，并且预设电路被配置为基于此信息生成计数器预设值CTR_PRE。根据另一示例，系统被配置为使得由主机控制器31生成的相位同步信号PSYNC的第一信号脉冲与预定义相位(诸如0°)相关联，并且每个另外的信号脉冲与由与直接在前的信号脉冲相关联的相位加上相位差所给出的相位相关联。该相位差 可以是固定的并且对于监视电路21-2N而言是已知的，使得仅需要相位信息通过利用第一信号脉冲来被发送，同时可以根据与第一信号脉冲相关联的相位和在第一信号脉冲之后接收的信号脉冲的数来获得与其他信号脉冲相关联的相位信息。与相位同步信号PSYNC的第i个信号脉冲相关联的相位例如由来给出。
在本文此前解释的示例中，频率同步信号FSYNC被用来补偿监视电路21-2N、电流发生电路6和电流检测电路7的内部时钟频率的变化。在这些示例中，由频率同步信号FSYNC表示的同步周期的持续时间TSYNC可以与周期性信号s2(k)、s6(k)、s7(k)的一个周期的持续时间T2无关。特别地，由频率同步信号FSYNC表示的同步周期的持续时间TSYNC可以随时间是恒定的，而周期性信号s2(k)、s6(k)、s7(k)的频率可以改变以便以不同的频率测量电池块11-1N。根据一个示例，在图17中所示类型的监视系统中，使用同一信号作为相位同步信号PSYNC和频率同步信号FSYNC1-FSYNCN、FSYNC6、FSYNC7。该信号在下文中被称为相位和频率同步信号PFSYNC。
图23示出了相位和频率同步信号PFSYNC的一个示例以及基于该相位和频率同步信号PFSYNC的周期性信号的示例。相位和频率同步信号PFSYNC具有两个功能，(a)其每个信号脉冲以前面解释过的方式定义了周期性信号s21(k)-s2N(k)和s7(k)的预定义相位，和(b)每对连续信号脉冲形成定义同步周期TSYNC的一对时间标记，所述同步周期TSYNC被用来在监视电路21-2N、电流发生电路6和电流检测电路7中补偿时钟频率与标称时钟频率fCLK_NOM的偏差。仅仅出于说明的目的，在图23中所示的相位和频率同步信号PFSYNC在周期性信号s21(k)-s2N(k)和s7(k)的每个周期包括N＝4个信号脉冲，其中在该示例中，四个连续信号脉冲与0°、90°、180°和270°的相位相关联。
在图17所示的监视系统中，电流发生电路6生成电流i(t)，使得其频率等于由监视电路21-2N和电流检测电路7内部生成的周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的频率。参考图17，这可以被获得是因为电流发生电路6、监视电路21-2N和电流检测电路7接收相同的测量频率信息。此外，由监视电路21-2N和电流检测电路7内部生成的周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)同步是因为监视电路21-2N和电流检测电路7接收相位同步信号PSYNC。可选地，电流发生电路6也接收相位同步信号PSYNC(其在图17中以虚线图示出)。在这种情况下，电流发生电路6生成其内部周期性信号s6(k)和测量电流i(t)，使得它们与由监视电路21-2N和电流检测电路7内部生成的周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)同相。但是，这不是强制性的。如果电流发生电路6不接收相位同步信号PSYNC，使得测量电流i(t)与周期性信号s7(k)、s21(k)-s2N(k)不同相，由电流检测电路7输出的复幅度包括相位误差，并且由测量值M1-MN表示的电池块电压v1(t)-vN(t)的复幅度V1-VN均包括相位误差。然而，这些相位误差是相同的，使得在通过计算电池电压的复幅度V1-VN与测量电流的复幅度I之间的商来计算复阻抗时这些相位误差被消除。
根据另一示例，主机控制器31不将测量频率信息FM6和频率同步信号FSYNC6发送到电流发生电路6，而是将定义测量电流i(t)的频率、相位和信号波形的周期性信号发送到电流发生电路6。在这种情况下，在电流发生电路6中不需要频率同步。此外，在这个示例中，电流发生电路中的信号发生器(图14中的63)可以被简化为仅包括由从主机控制器31接收的周期性信号控制的受控电流源。在该示例中，基于从主机控制器31接收的周期性信号，电流发生电路6生成相位同步信号PSYNC并将相位同步信号PSYNC发送到监视电路21-2N和电流检测电路7，它们接收来自主机控制器31的频率测量信号FM6和频率同步信号FSYNC1-FSYNCN、FSYNC7。
在上面解释的示例中，频率同步信号和相位同步信号由主机控制器31生成。然而，这只是一个示例。根据另一示例，电流发生电路6包括精确的内部时钟发生器，使得频率同步信号和/或相位同步信号由电流发生电路6生成并且被发送到监视电路21-2N和电流检测电路7(如果系统包括一个的话)。与本文之前解释的示例类似，主机控制器31可以生成频率测量信号。
图24示出了根据另一示例的电池监视系统。该电池监视系统基于图17中所示的监视系统，并且包括作为用于在主机控制器31、监视电路21-2N和电流检测电路7之间进行通信的通信信道32的环形总线和用于在主机控制器31和电流发生电路6之间进行通信的另外的通信信道33。附加的信道33可以是环形信道的一部分或者可以是单独的信道。
在图17的监视系统的解释中，假设监视电路21-2N和电流检测电路7同时接收相位同步信号PSYNC的各个脉冲的每一个，使得周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)是相位同步的。在该上下文中的“同时”包括：在监视电路21-2N和电流检测电路7接收一个信号脉冲的时刻之间可能存在短时间延迟。这样的时间延迟可能致使在电流检测电路7内部生成的周期性信号s7(k)与在监视电路21-2N内部生成的周期性信号之间的相移。在该上下文中的“短时间延迟”包括：小于周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的一个周期的持续时间T2的0.5％的时间延迟。时间延迟可能由不同的传播延迟引起，即，从主机控制器31向监视电路21-2N和电流检测电路7发送相位同步信号PSYNC所花费的时间周期可能是不同的。
图24中所示的监视系统被配置为补偿不同的传播延迟。该监视电路与图17中所示的监视系统的不同之处在于：主机控制器31确定各个传播延迟，并在计算阻抗Z1-ZN的复幅度时考虑这些传播延迟，其中确定传播延迟包括由主机控制器31从监视电路21-2N中的一个或从电流检测电路7接收回相位同步信号。这将在下面进一步详细解释。
在图24中所示的监视电路中，监视电路21-2N和电流检测电路7中的每一个接收相位同步信号并转发所接收的相位同步信号。图24中所图示并在下面解释的监视电路21-2N和电流检测电路7接收和转发相位同步信号的顺序仅仅是为了说明的目的。该顺序可以以任意的方式改变。下面解释的相位同步信号用于调整在监视电路21-2N内部生成的周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的相位。这些周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的频率以及由电流发生电路6生成的测量电流的频率由监视电路21-2N、电流检测电路7和电流发生电路6从主机控制器所接收的测量频率信息来定义。在图24中所示的监视系统中，由监视电路21-2N、电流检测电路7和主机控制器31在不同时间接收相位同步信号，使得不同的参考字符PSYNC1-PSYNCN、PSYNC7、PSYNC31被用来表示相位同步信号。
在图24中所示的示例中，主机控制器31将相位同步信号PSYNCN发送到监视电路2N。监视电路2N接收相位同步信号PSYNCN，并且使生成周期性信号s2N(k)相位同步到该相位同步信号PSYNCN。这在图25中图示出，其示出了在图24中所示的系统中出现的相位同步信号的信号波形以及由耦合到通信信道32的电路内部生成的周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的信号波形。在图25中，从相位同步信号PSYNC1-PSYNCN、PSYNC7中的每一个仅示出一个信号脉冲，其中该信号脉冲与0°的相位相关联，即，周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的周期在接收到相应的信号脉冲时开始。然而，这只是一个示例。这些信号脉冲可以是数据分组的形式，其可以被称为相位同步分组。这些分组中的每一个包括寻址将接收相应分组的电路的报头和指示数据分组是相位同步分组的有效载荷信息。
参考图25，监视电路2N基于同步信号PSYNCN生成周期性信号s2N(k)。在图25中，tN是当由监视电路2N接收被包括在相位同步信号PSYNCN中的信号脉冲时的时刻。仅出于说明的目的，假设监视电路2N在接收到信号脉冲时将周期性信号s2N(k)的相位设置为与信号脉冲相关联的相位值(在该示例中为0°)。然而，在接收到信号脉冲的时刻和设置相位的时刻之间可能存在延迟时间(图25中未示出)。可以认为该时间延迟在每个监视电路21-2N和电流检测电路7中是相同的，使得该时间延迟对计算阻抗Z1-ZN没有影响。此外，在主机控制器31输出信号脉冲时的时刻与在监视电路2N接收信号脉冲时的时刻tN之间可能存在延迟时间。
参考图24和图25，监视电路2N将从主机控制器31接收的相位同步信号PSYNCN转发到监视电路22(其中PSYNC2表示由监视电路2N输出并由监视电路22接收的相位同步信号)。此外，监视电路22将从监视电路2N接收的相位同步信号PSYNC2转发到监视电路21(其中PSYNC1表示由监视电路22输出并由监视电路21接收的相位同步信号)，并且监视电路21将从监视电路22接收的相位同步信号PSYNC1转发到电流检测电路7(其中PSYNC7表示由监视电路21输出并由电流检测电路7接收的相位同步信号)。
最后，电流检测电路7将从监视电路21接收的相位同步信号PSYNC7转发到主机控制器31(其中PSYNC31表示由电流检测电路7输出并由主机控制器31接收的相位同步信号)。由电流检测电路7输出到主机控制器31的该相位同步信号PSYNC31不用于同步目的，而是由主机控制器31用来校正从电流检测电路7和监视电路21-2N接收的测量信号的相位。这将在下面解释。
在图24中所示的监视系统中，由电流检测电路7输出的测量值是流过具有电池块11-1N的串联电路的电流i(t)的复幅度I。该复幅度由下式给出
其中是相移，其可能是由于在用以检测复幅度I的电流检测电路7中生成的周期性信号s7(k)可能与在电流发生电路6中生成的周期性信号s6(k)不同相并且因此与测量电流不同相的事实所导致的。由监视电路输出的测量值M1-MN表示跨相关联电池块11-1N的电压的复幅度。由这些监视电路中的任意一个2i输出的复幅度Mi由下式给出
其中V0i是大小并且是相位。该相位由电池块1i引入的相移(电池块1i的复阻抗Zi致使流过电池块1i的电流i(t)与跨电池块的电压之间的相移)以及由监视电路2i中使用的周期性信号s2i(k)(参见图25)之间的相移所导致的，以检测复幅度Vi和测量电流i(t)，即，
通过在电流检测电路7内部生成的测量电流i(t)和周期性信号s7(k)之间的相移加上在电流检测电路7和监视电路2i中生成的周期性信号s7(k)和s2i(k)之间的相移Δθ所给出的周期性信号s2i(k)和测量电流i(t)之间的相移即
参考上文，计算电池块1i的复阻抗Zi包括：计算从监视电路2i接收的电池块电压vi(t)的复幅度Vi与从电流检测电路7接收的电流i(t)的复幅度I的商。基于等式(18)至等式(21)，复阻抗Zi由下式给出
从等式(22)可以看出，复幅度Zi不包括由于周期性信号s7(k)和s2i(k)与测量电流i(t)不同相的事实而导致的相位误差。然而，阻抗的复幅度Zi可以包括由于周期性信号s7(k)和s2i(k)不同相的事实而导致的相位误差Δθ。在图24中所示的监视系统中，主机控制器31被配置为以下面概述的方式校正该相位误差Δθ。更具体地，主机控制器计算校正值cv并通过添加校正值cv来校正从等式(22)获得的相位使得复阻抗Zi的校正相位由给出。理想地，校正值cv等于相移Δθ，使得复阻抗的相位仅由电池块1i引入的相移给出。
由主机控制器31计算校正值cv包括：计算由电流检测电路7接收同步脉冲PSYNC7的时刻与由监视电路2i接收同步脉冲PSYNCi的时刻的时间差ΔTi。根据一个示例，计算该时间差包括：检测在通信链中主机控制器31发出相位同步信号PSYNCN的信号脉冲的时间与主机控制器31从电流检测电路7接收信号脉冲PSYNC31的时间之间的延迟时间TDEL。在图21中所图示的示例中，通信链从主机控制器31到监视电路2N，从监视电路2N到监视电路22，从监视电路22到监视电路21，从监视电路21到电流检测电路7，以及从电流检测电路7返回到主机控制器31。计算时间差进一步包括：考虑电流检测电路7和监视电路2i在通信链中相对于彼此的位置。在通信链中使P7为电流检测电路7的位置并且使P2i为监视电路2i的位置。然后时间差ΔTi由下式给出
其中C是通信链中的电路总数。在图21中所示的示例中，电路总数为4(C＝4)，电流检测电路7是通信链中的第四个电路(P7＝4)，并且监视电路21-2N是在通信链中的位置3到位置1处，使得P2i是1、2或3中的一个。根据等式(23)计算时间差ΔTi是基于通信链中两个相邻电路之间的延迟时间是基本相同的假设(即，TDEL/(C+1))。基于计算出的时间差ΔTi，由主机控制器31如下计算相位校正值cv：
cv＝s·2π(f2)·ΔTi (24)，
其中f2是由测量频率信息FM6表示的测量频率，即，周期性信号S7(k)、s2i(k)和测量电流i(t)的频率。此外，s定义校正值的符号。如果电流检测电路7在通信链中位于监视电路2i的下游，则校正值cv为正(s＝+1)，并且如果电流检测电路7在通信链中位于监视电路2i的上游，则校正值cv为负。
在上面解释的示例中，检测延迟时间TDEL包括：检测在由主机控制器31向监视电路2N发出相位同步信号PSYNCN的信号脉冲与由主机控制器31接收相位同步信号PSYNC31的相应信号脉冲之间的延迟。在这种情况下，系统中出现的相位同步信号具有两个功能：(a)使监视电路21-2N和电流检测电路7中的周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的生成相位同步，以及(b)支持主机控制器31检测延迟时间，以便使主机控制器31能够纠正可能的相位误差。根据另一示例，相位同步信号仅被用来使监视电路21-2N与电流检测电路7中的周期性信号s21(k)-s2N(k)、s7(k)的生成相位同步，同时可以被称为延迟检测信号的另一信号被用来检测延迟。该延迟检测信号被生成，使得它包括一个或多个信号脉冲，这些信号脉冲以与图24的上下文中关于相位同步信号所解释的相同方式从主机控制器31沿着总线32行进通过监视电路21-2N和电流检测电路7并返回到主机控制器31。换句话说，主机控制器31使用延迟检测信号以便检测延迟TDEL，其中图24和图25中图示出的相位同步信号是这种延迟检测信号的一个具体示例。
在之前解释的示例中，监视电路21-2N中的每一个与一个电池块相关联，并且至少测量跨相关联电池块的电压。然而，这只是一个示例。根据图26中所图示的另一示例，一个监视电路20可以耦合到多个电池块11-13，并且以多路复用的方式，可以至少测量跨这些电池块11-13的电压v1(t)-v3(t)。

Claims (18)

1.一种方法，包括：
由多个电池监视电路(21-2N)中的至少一个电池监视电路从主机控制器(31)接收频率同步信号(FSYNC；FSYNC1-FSYNCN)和测量频率信息(FM；FM1-FMN)，其中，所述多个电池监视电路(21-2N)中的所述至少一个电池监视电路连接到多个电池块(11-1N)中的至少一个电池块；
由所述多个电池监视电路(21-2N)中的所述至少一个电池监视电路基于具有时钟频率(fCLK)的时钟信号(CLK)、所述测量频率信息(FM；FM1-FMN)和所述频率同步信号(FSYNC；FSYNC1-FSYNCN)来生成周期性信号(s2(k))；
由所述多个电池监视电路(21-2N)中的所述至少一个电池监视电路使用所述周期性信号(s2(k))来获得所述多个电池块(11-1N)中的所述至少一个电池块的至少一个测量值(M1-MN)；以及
由所述多个电池监视电路(21-2N)中的所述至少一个电池监视电路将所述至少一个测量值发送给所述主机控制器(31)，
其中所述频率同步信号(FSYNC；FSYNC1-FSYNCN)包括定义同步时间周期的至少一对时间标记，并且
其中基于所述时钟信号(CLK)生成所述周期性信号(s2(k))包括：使用所述同步时间周期和关于所述同步时间周期的持续时间(TSYNC)的信息来补偿所述时钟频率(fCLK)与标称时钟频率(fCLK_NOM)的偏差。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中补偿所述时钟频率(fCLK)与所述标称时钟频率(fCLK_NOM)的所述偏差包括：确定校准因子(CAL)，
其中确定所述校准因子(CAL)包括：在所述同步时间周期期间计数所述时钟信号(CLK)的时钟周期的数目(NCLK)，以及基于关于所述同步时间周期的所述持续时间(TSYNC)的所述信息和所述标称时钟频率(fCLK_NOM)来计算时钟周期的标称数目(NCLK_NOM)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中生成所述周期性信号(s2(k))包括：
生成斜坡信号(s42(k))；以及
基于所述斜坡信号(s42(k))来生成所述周期性信号(s2(k))。
4.根据权利要求3所述的方法，
其中所述斜坡信号(s42(k))是周期性的，并且
其中所述斜坡信号(s42(k))的周期的持续时间是所述周期性信号(s2(k))的周期的持续时间的整数倍。
5.根据权利要求3所述的方法，
其中生成所述斜坡信号(s42(k))包括：由计数器(422)生成所述斜坡信号(s42(k))的信号值，所述计数器以所述时钟频率(fCLK)和步长(INC)从最小值(MIN*)计数到最大值(MAX*)，
其中所述方法进一步包括：计算所述步长(INC)，并且
其中计算所述步长(INC)包括：
基于所述测量频率信息(FM；FM1-FMN)和所述标称时钟频率(fCLK_NOM)来计算标称步长(INC_NOM)，以及
基于所述标称步长(INC_NOM)和所述校准因子(CAL)来计算所述步长(INC)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，
其中所述频率同步信号(FSYNC；FSYNC1-FSYNCN)包括一系列周期性出现的时间标记，其中每一对的两个在时间上连续的时间标记定义所述同步时间周期。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，
其中所述频率同步信号(FSYNC；FSYNC1-FSYNCN)包括一系列非周期性出现的成对的时间标记。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其中计算所述校准因子(CAL)包括：基于每对时间标记来计算所述校准因子(CAL)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多个电池块(11-1N)串联连接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，
其中所述至少一个测量值(M1-MN)包括所述多个电池块(11-1N)中的所述至少一个电池块的阻抗的复幅度，并且
其中获得所述至少一个测量值(M1-MN)包括：由所述多个电池监视电路(21-2N)中的所述至少一个电池监视电路将周期性电流(i(t))驱动到所述多个电池块(11-1N)中的所述至少一个电池块中。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，
其中所述至少一个测量值(M1-MN)包括所述多个电池块(11-1N)中的所述至少一个电池块的阻抗的复幅度，并且
其中获得所述至少一个测量值(M1-MN)包括：由电流源(6)将周期性电流(i(t))驱动到包括所述多个电池块(11-1N)的串联电路中。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，
其中所述至少一个测量值(M1-MN)包括所述多个电池块(11-1N)中的所述至少一个电池块的电压的复幅度，并且
其中所述方法进一步包括：
由电流源(6)接收所述测量频率信息(FM；FM1-FMN)，
由所述电流源(6)将具有取决于所述测量频率信息(FM；FM1-FMN)的频率的周期性电流(i(t))驱动到所述多个电池块(11-1N)的串联电路中，以及
由电流检测电路(7)执行以下步骤：接收所述测量频率信息(FM；FM1-FMN)，基于所述测量频率信息(FM；FM1-FMN)来生成周期性电流测量信号(s7(k))，基于所述周期性电流测量信号(s7(k))来测量所述电流(i(t))的复幅度，以及将表示所述电流的所述复幅度(I)的电流测量值发送到所述主机控制器(31)。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
由所述主机控制器(31)基于所述至少一个测量值(M1-MN)和所述电流测量值来计算所述多个电池块(11-1N)中的所述至少一个电池块的阻抗的复幅度。
14.根据权利要求12或13所述的方法，进一步包括：
由所述主机控制器(31)向所述多个电池监视电路(21-2N)中的所述至少一个电池监视电路发送相位同步信号(PSYNC)，其中所述多个电池监视电路(21-2N)中的所述至少一个电池监视电路基于所述相位同步信号(PSYNC)来生成所述周期性信号(s2(k))；以及
由所述主机控制器(31)向所述电流检测电路(7)发送所述相位同步信号(PSYNC)，其中所述电流检测电路(7)基于所述相位同步信号(PSYNC)来生成所述周期性电流测量信号(s7(k))。
15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括由所述主机控制器(31)执行的以下步骤：
将延迟检测信号发送到所述多个电池监视电路(21-2N)中的所述至少一个电池监视电路和所述电流检测电路(7)，
确定所述电流检测电路(7)和所述多个电池监视电路(21-2N)中的所述至少一个电池监视电路中的一项接收所述延迟检测信号的时刻与所述电流检测电路(7)和所述多个电流监视电路(21-2N)中的所述至少一个电池监视电路中的另一项接收所述延迟检测信号的时刻之间的时间延迟，以及
基于所述时间延迟来计算所述周期性信号(s2(k))与所述周期性电流测量信号(s7(k))之间的相移，
其中基于所述相移来计算所述多个电池块(11-1N)中的所述至少一个电池块的所述阻抗的所述复幅度。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述延迟检测信号是所述相位同步信号(PSYNC)。
17.一种系统，包括：
多个监视电路(21-2N)，每个监视电路(21-2N)被配置为连接到至少一个相应电池块(11-1N)；以及
主机控制器(31)，被配置为生成包括定义同步时间周期的至少一对时间标记的频率同步信号(FSYNC；FSYNC1-FSYNCN)，并且生成测量频率信息(FM；FM1-FMN)；
其中所述多个监视电路(21-2N)中的至少一个监视电路被配置为：
从所述主机控制器(31)接收所述频率同步信号(FSYNC；FSYNC1-FSYNCN)和所述测量频率信息(FM；FM1-FMN)，
基于具有时钟频率(fCLK)的时钟信号(CLK)、所述测量频率信息(FM；FM1-FMN)和所述频率同步信号(FSYNC；FSYNC1-FSYNCN)来生成周期性信号(s2(k))，
使用所述周期性信号(s2(k))来获得所述至少一个相应电池块(11-1N)的至少一个测量值(M1-MN)，以及
将所述至少一个测量值(M1-MN)发送到所述主机控制器(31)，
其中所述多个监视电路(21-2N)中的所述至少一个监视电路进一步被配置为使用所述同步时间周期和关于所述同步时间周期的持续时间(TSYNC)的信息来补偿所述时钟频率(fCLK)与标称时钟频率(fCLK_NOM)的偏差。
18.一种监视电路，被配置为：
连接到至少一个电池块(11-1N)，
从主机控制器(31)接收测量频率信息(FM；FM1-FMN)和包括定义同步时间周期(TSYNC)的至少一对时间标记的频率同步信号(FSYNC；FSYNC1-FSYNCN)，
基于具有时钟频率(fCLK)的时钟信号(CLK)、所述测量频率信息(FM；FM1-FMN)和所述频率同步信号(FSYNC；FSYNC1-FSYNCN)来生成周期性信号(s2(k))，
使用所述周期性信号(s2(k))来获得所述至少一个电池块(11-1N)的至少一个测量值(M1-MN)，以及
将所述至少一个测量值(M1-MN)发送到所述主机控制器(31)，
其中所述监视电路(21-2N)进一步被配置为使用所述同步时间周期和关于所述同步时间周期的持续时间(TSYNC)的信息来补偿所述时钟频率(fCLK)与标称时钟频率(fCLK_NOM)的偏差。
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