CN113078442A

CN113078442A - 电池组

Info

Publication number: CN113078442A
Application number: CN202011618243.3A
Authority: CN
Inventors: 青木公甫; 沼田达宏
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2021-07-06
Also published as: JP6996574B2; JP2022010101A; US20210210803A1; JP7452518B2; DE102021100010A1; JP2021111442A

Abstract

一种电池组，包括：壳体；多个组装电池，多个所述组装电池配置在壳体中；获取单元，针对壳体中的每个组装电池布置一个所述获取单元；以及监控装置，所述监控装置配备有主天线。获取单元获取关于组装电池的电池信息，并利用副天线通过无线通信将该电池信息传送至监控装置的主天线。主天线和/或副天线分别由定向天线实现，所述定向天线发射的无线电波的功率在给定的定向方向上比在给定的非定向方向上更高。这使由无线电波干扰引起的通信故障的风险最小化。

Description

电池组

技术领域

本公开总体上涉及配备有多个组装电池的电池组。

背景技术

已知的电池组配备有金属壳体和安装在壳体中的多个组装电池、多个获取单元、监控装置。针对每个组装电池布置一个获取单元。每个获取单元用于从组装电池中的相应一个获取电池信息。监控装置通过与获取单元的无线通信来获取电池信息。

监控装置和获取单元分别配备有无线通信天线。从天线发射的无线电波通常在金属壳体的内表面上反射，从而产生许多反射波。这可能导致多个无线电波彼此叠加在监控装置的接收天线上。这种叠加会导致无线电波干扰，从而导致通信故障，这可能导致与监控装置的无线通信错误或通信故障

由无线电波干扰引起的通信故障的程度通常取决于无线电通信频率。因此，当在某个通信频率发生通信错误或通信故障时，需要改变通信频率以实现无线电通信。例如，日本专利6228552号教导了所述技术。

通信频率的改变将导致无线通信的成功，但是并不能使通信故障或通信故障的风险最小化。因此，每次发生通信故障或通信退出时，都需要改变通信频率。通信故障的频繁发生会导致数据更新的次数减少。因此，所述通信系统不适合需要实时控制的系统，例如电池组。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种电池组，该电池组设计成使由无线电波干扰引起的通信故障风险最小化。

根据本公开的一个方面，提供了一种电池组，该电池组包括：(a)壳体；(b)配置在壳体中的多个组装电池；(c)获取单元，每个所述获取单元获取关于组装电池中的相应一个的给定的电池信息，所述获取单元配备有副天线；以及(d)监控装置，所述监控装置配备有主天线，所述主天线实现与每个获取单元的副天线的无线通信，以接收壳体内的电池信息。

主天线和/或副天线由定向天线实现，所述定向天线辐射的无线电波的功率在给定的定向方向上比在给定的非定向方向上更高。

如上所述，电池组配备有用作主天线和/或副天线的定向天线，从而用于在无线电波倾向于辐射的定向方向上发射功率较高的无线电波，并且在无线电波不倾向于辐射的非定向方向上减少无线电波的辐射，从而使电池组中的漫反射风险最小化。这也避免了不期望的反射波输入到接收天线，并降低了由无线电波干扰引起的通信故障的风险。

附图说明

通过以下给出的详细描述和本发明的优选实施方式的附图将更全面地理解本发明，但是，详细描述和附图不应当被认为是将本发明限定于具体的实施方式，相反它们仅是用于说明和理解的目的。

在附图中：

图1是示出根据第一实施方式的电池组的立体图；

图2是示出根据第一实施方式的电池组的平面剖视图；

图3是示出根据第一实施方式的电池组的前剖视图；

图4是示出电池组的比较示例的前剖视图；

图5是示出根据第二实施方式的电池组的平面剖视图；

图6是示出第二实施方式中的电池组的前剖视图；

图7是示出根据第三实施方式的电池组的前剖视图；

图8是表示图7中的电池组内的无线电波的辐射的前剖视图；

图9是示出根据第四实施方式的电池组的前剖视图；

图10是示出根据第五实施方式的电池组的立体图；

图11是示出第五实施方式中的电池组的平面剖视图；

图12是示出第五实施方式中的电池组的前剖视图；

图13是示出根据第六实施方式的电池组的平面剖视图；

图14是示出第六实施方式中的电池组的前剖视图；

图15是示出根据第七实施方式的电池组的平面剖视图；

图16是示出根据第八实施方式的电池组的平面剖视图；

图17是示出根据第九实施方式的电池组的平面剖视图；

图18是示出根据第十实施方式的电池组的平面剖视图。

具体实施方式

下面将参考附图描述实施方式。应当理解的是，本发明可以以各种方式实施而不偏离本发明的原理。

第一实施方式

图1是示出根据第一实施方式的电池组101的立体图。电池组101安装在诸如汽车之类的车辆中。电池组101包括由诸如金属之类的导电材料制成的壳体10、多个组装电池20、多个获取单元30和监控装置40。组装电池20、获取单元30和监控装置40配置在壳体10中。获取单元30和监控装置40用作电池监控系统，以对组装电池20的运行或状态进行监控。

在下面的讨论中，仅为便于说明，彼此垂直的三个方向将被称为横向方向X、纵向方向Y和垂直方向Z。然而，可以任选地改变电池组101的布局以使方向Z沿横向方向定向或方向X沿纵向方向定向。方向X、方向Y和方向Z也将分别被称为第一方向、第二方向和第三方向。

组装电池20在横向方向X上彼此相邻布置。每个组装电池20具有在纵向方向Y上彼此相邻布置的多个电池单体22。电池单体22串联地电连接。

针对每个组装电池20设置一个获取单元30。具体地，每个获取单元30安装在组装电池20中的相应一个的上表面上。每个获取单元30获取关于组装电池20中的相应一个的电池信息。电池信息可以是关于在组装电池20的电池单体22处的温度和/或产生的电压和/或流过组装电池20的电流的数据。

监控装置40配置在壳体10内，并且附连到壳体10的右内表面。监控装置40能够实现与未示出的主电子控制单元(ECU)的有线或无线通信。

壳体10呈三维地围绕主天线46和副天线36的盒形。如本讨论中所提及的“三维地围绕”是指从总共六个方向围绕物体：第一方向上的相反方向(即正方向和负方向)、第二方向上的相反方向(即正方向和负方向)以及第三方向上的相反方向(即正方向和负方向)。第一方向、第二方向和第三方向是彼此垂直定向的方向。具体而言，在本实施方式中，从天线46、36中的每一个观察，壳体10存在于六个方向上。壳体10可以设计成具有开口，例如螺孔、通气孔或连接器孔。

在组装电池20的上表面与壳体10的上内表面之间限定有由导电构件三维地围绕的通信区域S。换言之，通信区域S限定在组装电池20的外表面与壳体10的内表面(即顶面)之间的间隔中，并且在间隔所延伸的方向上具有尺寸(即厚度)。具体地，通信区域S被获取单元30的上表面和壳体10的上部的五个内表面三维地围绕。壳体10的上部的内表面包括壳体10的顶面和四个内侧面：壳体10的上部的右内表面、左内表面、前内表面和后内表面。通信区域S被形成为在垂直方向Z上具有三个维度中的最小一个作为厚度。因此，通信区域S的厚度方向在垂直方向Z上定向。通信区域S的纵向方向在垂直于垂直方向Z的方向(即水平方向X或Y)上定向。在下面的讨论中，垂直于通信区域S的厚度方向的方向也将被称为第一区域方向和第二区域方向。

图2是示出电池组101的平面剖视图。图3是示出电池组101的前剖视图。每个获取单元30配备有副天线36，该副天线36实现与监控装置40的无线通信(也称为无线电通信)。每个副天线36从获取单元30中的相应一个的上表面向上突出。换言之，副天线36全部配置在通信区域S内。

监控装置40配备有主天线46，该主天线46实现与每个副天线36的无线通信。监控装置40用于无线地输出请求每个获取单元30输出电池信息的信息请求、或请求每个获取单元30对在电池单体22处产生的电压电平进行均衡的均衡请求。

在下面的讨论中，在从天线46或36发射之后完全不经历反射的无线电波也将被称为直射波，而在从天线46或36发射之后经历至少一次反射的无线电波也将被称为反射波。主天线46位于最右侧的一个组装电池20的右侧，并且在最右侧的组装电池20的上表面的上方。换言之，与副天线36相同，主天线46被布置在通信区域S内。主天线46的上述布局使得主天线46能够以其直射波形式向每个副天线36发射无线电波。类似地，每个副天线36能够以其直射波形式向主天线46发射无线电波。

通信区域S在垂直方向Z上的尺寸，换言之，组装电池20的上表面与壳体10的顶面(即内上表面)之间在垂直方向Z上的间隔小到3cm、2cm或1cm以下。这使无线电波W可能在通信区域S内在垂直方向Z上经历漫反射的风险最小化。因此，主天线46和副天线36分别由能够发射具有在水平方向X和Y上比在垂直方向Z上强度更高的无线电波W的定向天线来实现。

具体地，天线46、36中的每一个设计成具有在不倾向于发射无线电波W的垂直方向Z上定向的非定向方向，并且在倾向于发射无线电波W的方向X与Y之间的范围内，具有沿水平方向定向的定向方向(也将被称为指向性方向)。具体地，如图2所示，主天线46在水平方向、即定向方向X与Y之间的范围内以二维方式水平地发射无线电波W。如图3所示，主天线46不在作为非定向方向的垂直方向Z上发射无线电波W。换言之，主天线46设计成不在三维全方向上发射无线电波W。

与主天线46相同，每个副天线36在水平方向或定向方向X与Y之间的范围内以二维方式发射未示出的无线电波W，并且不在作为非定向方向的垂直方向W上发射无线电波W。换言之，每个副天线36设计成不在三维全方向上输出无线电波W。

在下面的讨论中，从副天线46、36(即定向天线)中的每一个输出的无线电波的强度或功率(也称为电平)从其初始功率降低3dB(分贝)以上的区域将被称为非定向区域。相反地，从副天线46、36中的每一个输出的无线电波的强度或功率没有从其初始功率降低3dB以上的区域将被称为定向区域。主天线46设计成具有由R1表示的其直射波的定向区域定位成在垂直方向Z上远离通信区域S的至少一个界限(即，上边界和下边界)的指向性。

具体地，在本实施方式中，主天线46具有由此产生的直射波的定向区域R1不到达通信区域S的上端、换言之，壳体10的顶面的指向性。因此，在通信区域S内的上述定向区域R1上方创建非定向区域R2。每个副天线36被布置在主天线46的定向区域R1内。与主天线36相同，每个副天线36设计成具有由此产生的直射波的定向区域远离通信区域S的上端、换言之，壳体10的顶面的指向性。主天线46位于副天线36的定向区域中。

本实施方式中的电池组101提供以下有益优点。图4表示主天线46和副天线36中的每一个由具有非指向性的典型天线实现的比较示例。如上所述，天线46、36布置在垂直方向Z上具有小尺寸的通信区域S中。在天线46、36中的每一个由图4所示的典型天线构成的情况下，从每个副天线46发射到主天线36的无线电波W(或反之亦然)将在通信区域S的上端与下端之间、即在壳体10的顶面与每个组装电池20的上表面之间经历多次的漫反射，从而导致反射波入射到天线46、36上，这可能导致由无线电波干扰引起的通信故障的风险。

与图4的示例相反，本实施方式中的副天线36和主天线46中的每一个都由定向天线构成，并且如图3所示，在通信区域S内，在水平方向上比在垂直方向上更强烈地发射无线电波W。这使得无线电波W可能被更强烈地引导到通信区域S的垂直方向Z上的端部的风险最小化，从而减少无线电波W在通信区域S中的漫反射。这避免了反射波不期望地入射到副天线36，从而使由无线电波干扰引起的通信故障的风险最小化。

具体地，天线46、36中的每一个输出的无线电波W具有指向性，该指向性产生允许无线电波W在垂直方向Z上辐射的辐射范围，并且该辐射范围比允许无线电波W在通信区域S中的任何水平方向X和Y上辐射的辐射范围窄。这使得无线电波在垂直方向Z上漫反射的风险最小化。

主天线46还设计成具有由此产生的直射波的定向区域R1在垂直方向Z上远离通信区域S的上端和下端中的至少一个的指向性。与当定向区域R1被限定为在垂直方向Z上到达通信区域S的上端和下端这两端的情况相比，这使在垂直方向Z上的漫反射最小化。

每个副天线36位于主天线46的定向区域R1内，从而使每个副天线36能够从主天线46接收高功率的无线电波W。类似地，主天线46位于每个副天线36的定向区域内，从而使得主天线46能够从每个副天线36接收高功率的无线电波。

副天线36在横向方向X上彼此对齐。横向方向X是横穿主天线46的非定向方向Z的方向，但不是在非定向方向Z上定向。因此，主天线46能够有效地将无线电波W辐射到每个副天线36。

第二实施方式

下面将对第二实施方式进行描述。在下面的讨论中，与第一实施方式相同的附图标记表示相同或相似的部件，并且在此将省略其详细说明。然而，实施方式中提及的电池组将被分配不同的附图标记。第二实施方式将对与第一实施方式中的部件不同的部件进行说明。

图5是示出第二实施方式中的电池组102的平面图。图6是电池组102的前剖视图。如图5所示，本实施方式中的组装电池20以与第一实施方式中的组装电池20成90°的定向围绕在垂直方向Z上延伸的轴线布置。具体地，组装电池20在纵向方向Y上而不是横向方向X上彼此相邻布置。换言之，组装电池20的长度在横向方向X上大致彼此平行地延伸。类似地，获取单元30在纵向方向Y上彼此相邻地布置。副天线36在纵向方向Y上彼此相邻地布置。每个副天线36在向右方向上延伸到获取单元30中的相应一个的外部。主天线46的布局、天线46、36的定向方向X或Y以及非定向方向Z与第一实施方式中的相同。

在本实施方式中，如上所述，副天线36在纵向方向Y上而不是横向方向X上彼此相邻布置。纵向方向Y是横穿或相交于主天线46的非定向方向Z的方向，换言之，与非定向方向Z不对齐，从而使得主天线46能够有效地向副天线36发射无线电波W。

第三实施方式

下面，针对与第一实施方式不同的部件来描述第三实施方式。

图7是示出作为第二实施方式的变型的第三实施方式中的电池组103的平面剖视图。具体地，监控装置40位于低于第二实施方式中的水平的位置。因此，主天线46位于组装电池20的右侧，并且处于在垂直方向Z上低于组装电池20的上表面的水平的位置。换言之，主天线46布置在外部、即通信区域S的下方。这导致由主天线46发射的直射波不会到达副天线36。类似地，由每个副天线36发射的直射波不会到达主天线46。

为了避免上述缺陷，如图8所示，壳体10中配置有在壳体10内反射无线电波W的反射器6。主天线46具朝向反射器16的指向性，并向反射器16发射无线电波W。反射器16反射无线电波W，该无线电波W随后由每个副天线36接收。每个副天线36具有朝向反射器16的指向性，并向反射器16发射无线电波W。无线电波W随后在反射器上反射并由主天线46接收。

具体地，由导电材料制成的壳体10具有部分地用作反射器16的顶面(即内上表面)。从主天线46输出的无线电波W在反射器16上反射一次并到达每个副天线36。类似地，由每个副天线36辐射的无线电波W在反射器16上反射一次并到达主天线46。

在通信区域S中，由天线46、36输出的无线电波W、即由主天线46发射的无线电波W在反射器16上的反射产生的一次反射波和直接从副天线36辐射的直射波在水平方向X或Y上的功率比在垂直方向Z上的功率高。

如果在主天线46与副天线36之间存在诸如导电物体之类的障碍物，则反射器16的使用使得能够在主天线46与副天线36之间实现无线电通信。这提高了壳体10中的天线46、36的布局的自由度，也提高了监控装置40和获取单元30的布局的自由度。

第四实施方式

下面，针对与第三实施方式不同的部件来描述第四实施方式。

图9是示出第四实施方式中的电池组104的前视图。主天线46位于组装电池20的右侧，并且比第三实施方式中更靠近壳体10的左侧。换言之，与第三实施方式中相比，主天线46布置得更靠近组装电池20。这将导致无法将主天线46发射的一次反射波发送至每个副天线36的故障。类似地，每个副天线36不可能将一次反射波传送至主天线46。为了消除这样的问题，壳体10的右侧壁设计成除了壳体10的顶面上的反射器16(也被称为第一反射器16)之外，还有一部分用作第二反射器16。

在运行中，主天线46被定向为具有朝向壳体10的第二反射器16的指向性，并且发射无线电波W。无线电波W被反射到壳体10的侧壁上的第二反射器16和壳体10的顶部上的第一反射器16两者上，然后到达每个副天线36。换言之，由主天线46输出的无线电波W的两次反射产生的两次反射波到达每个副天线36。每个副天线36具有朝向壳体10的顶部上的第一反射器16的指向性，并向第一反射器16发射无线电波W。无线电波W随后在壳体10的顶面上的第一反射器16和壳体10的内侧表面上的第二反射器16两者上反射，并到达主天线46。换言之，由副天线36中的每一个发射的无线电波W的两次反射产生的两次反射波到达主天线46。

本实施方式中的电池组104能够在主天线46与每个副天线36之间的无线电通信中获取成功，即使难以在主天线46与每个副天线36之间发送一次反射波。这提高了壳体10中的天线46、36的布局的自由度，也提高了监控装置40和获取单元30的布局的自由度。

第五实施方式

下面，针对与第二实施方式不同的部件来描述第五实施方式。

图10是示出第五实施方式中的电池组105的立体图。电池组105具有多个阵列的组装电池20。与第二实施方式不同，组装电池20在纵向方向Y上未彼此相邻地排列成一行。具体地，电池组105具有两个阵列的组装电池20。因此，每个壳体10和通信区域S的尺寸在纵向方向Y上小于第二实施方式中的尺寸。相反，每个壳体10和通信区域S的尺寸在垂直方向Z上大于第二实施方式中的尺寸。因此，通信区域S在纵向方向Y而不是垂直方向Z上具有最小尺寸。因此，通信区域S的厚度方向是方向Y(在上述实施方式中称为纵向方向)。通信区域S的纵长方向是垂直于纵向方向Y的方向X或Z。在下面的讨论中，垂直于纵向方向Y的方向X和Z也将仅仅称为前后垂直方向X和Z。

图11是示出第五实施方式中的电池组105的平面剖视图。图12是电池组105的前剖视图。天线46、36中的每一个设计成具有沿电池组105的厚度方向(即，方向Y)定向的、不倾向于发射无线电波W的非定向方向。具体地，天线46、36中的每一个被定向成在倾向于发射无线电波W的前后垂直方向X和Z之间的范围内具有指向性。因此，如图12所示，主天线46在前后垂直方向X和Z之间的范围内以二维的方式发射无线电波W。如图11所示，主天线46不在非定向方向Y上发射无线电波W。类似地，每个副天线36在前后垂直方向X和Z之间的范围内以二维的方式发射无线电波W(未示出)，但不在方向Y上输出无线电波W。

因此，在本实施方式中，电池组105用于大幅降低无线电波W在通信区域S中的漫反射，该通信区域S在方向Y上而不是垂直方向Z上窄。

第六实施方式

下面，针对与第一实施方式不同的部件来描述第六实施方式。

图13是示出第六实施方式中的电池组106的平面剖视图。图14是电池组106的前剖视图。第六实施方式与第一实施方式的不同之处在于，天线46、36中的每一个在纵向方向Y以及垂直方向Z上具有朝向窄范围的指向性。

具体地，主天线46设计成具有在不倾向于辐射无线电波W的方向Y(即，本实施方式中的宽度方向)上和垂直方向Z(即，厚度方向)上定向的非定向方向。更具体地，如图13和图14清楚地所示，主天线46在向左方向上以给定的扩展角发射无线电波W，但不在非定向方向：宽度方向Y、垂直方向Z和向右方向上辐射无线电波W。与主天线46不同，每个副天线36在向右方向上以给定的扩展角发射无线电波W，但是不在非定向方向：宽度方向Y、垂直方向Z和向左方向上辐射无线电波W。

在运行中，由天线36、46中的每一个产生的无线电波W的辐射功率在通信区域S内在方向X上比在方向Y上以及在垂直方向Z(即，通信区域S的厚度方向)上更高。这导致由天线36、46中的每一个发射的无线电波W不会在方向Z和方向Y两者上到达通信区域S的端部，从而大幅降低无线电波W在通信区域S中的漫反射的风险。

第七实施方式

下面，针对与第六实施方式不同的部件来描述第七实施方式。

图15是示出第七实施方式中的电池组107的平面图，该第七实施方式与第六实施方式的不同之处在于，监控装置40位于壳体10的内后表面上的横向中心区域上。监控装置40在横向方向X上位于距壳体10的左壁和右壁大致相等的间隔处。监控装置40配备有两个主天线：右天线和左天线46。组装电池20的副天线36分解成两组：由副天线36的左两个构成的左组、以及由副天线36的右两个构成的右组。左主天线46将无线电波W向左倾斜地向前输出到副天线36的左组。副天线36的左组向左主天线46输出无线电波。类似地，右主天线46将无线电波W向右倾斜地向前发射到副天线36的右组。副天线36的右组向右主天线46输出无线电波。右主天线和左主天线46具有供由右主天线和左主天线46产生的直射波行进的定向区域R1至少彼此不重叠的指向性。

如上所述，监控装置40配备有多个定向主天线、即右主天线和左主天线46。这使得每个主天线46的定向区域R1与当监控装置40配备有单个主天线时相比在尺寸或体积上减小，从而增进漫反射的减小。

如上所述，主天线46具有至少每个主天线46的定向区域R1不与另一个主天线46的定向区域R1重叠的指向性。与当定向区域R1彼此重叠时相比，这使电池组107中的电磁干扰的风险最小化。

如图15所示，主天线46位于距壳体10的左壁和右壁大致相等的间隔处，因此，与当如图13和图14中的第六实施方式所示将主天线46安装在壳体10的右侧壁或左侧壁上时相比，确保了无线电波W到达最左侧的副天线36处的稳定性。这使得无线电波W的强度能够降低，以减少最靠近每个主天线46的副天线36附近的无线电波W的漫反射。无线电波W的强度的降低还导致电池组107中的电力消耗降低。

第八实施方式

下面，针对与第七实施方式不同的部件来描述第八实施方式。

图16是示出第八实施方式中的电池组108的平面图，该第八实施方式与第七实施方式的不同之处在于，监控装置40针对每个副天线36配备有一个主天线46。

具体地，监控装置40针对每个副天线36配备有一个由定向天线实现的主天线46，从而使得每个主天线46的定向区域R1的尺寸或体积能够减小，这增进了电池组108中漫反射的减小。

电池组108还提供以下有益的优点。通常，当需要主天线46与两个或多个副天线36建立无线电通信时，将识别项(ID)分配给副天线36以在副天线36中进行区分。这导致当主天线46与两个副天线36的通信丢失时，可能会使ID彼此不期望地交换的风险。本实施方式中的电池组108针对每个副天线36包括一个主天线46，从而消除了所述问题，这确保了监控装置40与组装电池20的无线电通信的稳定性。

第九实施方式

下面，针对与第八实施方式不同的部件来描述第九实施方式。

图17是示出第九实施方式中的电池组109的平面图，该第九实施方式与第八实施方式的不同之处在于，监控装置40配备有选择器45，该选择器45选择需要发射无线电波W的主天线46中的一个。具体地，选择器45在主天线46之间按时间顺序切换，以时间间隔差模式向副天线36输出无线电波W。主天线46的定向区域R1可以部分地彼此重叠。

如上所述，本实施方式中的电池组108设计成以时间偏移模式将无线电波W从主天线46连续地向副天线36输出，从而与当主天线46和副天线36同时发射无线电波时相比，降低了由无线电波干扰引起的通信故障的风险。特别地，即使在定向区域R1部分彼此重叠时，来自主天线46的无线电波W的时间偏移输出也使通信故障的风险最小化。

第十实施方式

下面，针对与第九实施方式不同的部件来描述第十实施方式。

图18是示出第十实施方式中的电池组110的平面图，该第十实施方式与第九实施方式的不同之处在于，监控装置40配备有主天线46，每个所述主天线46实现与两个或更多个副天线36的无线电通信。其他布置与第九实施方式中的相同。

与第九实施方式相比，电池组110的结构使得主天线46的数量能够减少。

其他变形例

如上所述的实施方式可以以如下方式变形。例如，在上述实施方式中，主天线46和副天线36由定向天线实现，但可以是，只有主天线46或者只有一个或所有副天线36替代地由定向天线构成。与当所有的天线46、36由典型的非定向天线构成时相比，这还减小了漫反射的风险。

如上所述，在上述实施方式中，通信区域S被组装电池20的上表面和壳体10的内表面三维地围绕，但是也可以替代地由电导体的表面和壳体10的内表面、而不是组装电池20的上表面三维地围绕。壳体10可以替代地由诸如上述实施方式中的树脂之类的非导电材料构成。通信区域S可以由配置在壳体10内的电导体三维地围绕。

在第一实施方式中，如图3中所示，天线46、36中的每一个具有产生仅远离通信区域S的上端、但到达通信区域S的下端的直射波的定向区域R1的指向性，但可以替代地设计成具有对仅远离通信区域S的下端、但到达通信区域S的上端的定向区域R1进行限定的指向性。天线46、36中的每一个也可以设计成具有产生远离通信区域S的上端和下端两者的直射波的定向区域R1的指向性。这增进了电池组中的漫反射的减少。相反，天线46、36中的每一个可以具有产生到达通信区域S的上端和下端两者的直射波的定向区域R1的指向性。与当天线46、36由典型的非定向天线实现时相比，这还减少了漫反射。

如上所述，第一实施方式中的天线46、36中的每一个具有产生位于远离通信区域S的上端处的直射波的定向区域R1的指向性，但是可以替代地设计成具有产生未到达通信区域S的上端的直射波和无线电波W的反射引起的波的定向区域的指向性。这增进了电池组中的漫反射的减少。图15中的第七实施方式和图18中的第十实施方式配备有两个主天线46，但是可以替代地具有三个或更多个主天线46。各图示出了四个组装电池20、四个获取单元30和四个副天线36，但是它们的数量可以可选地改变。

Claims

1.一种电池组(101至110)，包括：

壳体(10)；

多个组装电池(20)，多个所述组装电池配置在所述壳体中；

获取单元(30)，每个所述获取单元获取关于所述组装电池中的相应一个的给定的电池信息，所述获取单元配备有副天线；以及

监控装置(40)，所述监控装置配备有主天线(46)，所述主天线(46)实现与每个所述获取单元的所述副天线的无线通信，以接收所述壳体内的所述电池信息，

其中，所述主天线和/或所述副天线由定向天线实现，所述定向天线辐射的无线电波的功率在给定的定向方向上比在给定的非定向方向上更高。

2.如权利要求1所述的电池组(101至110)，其特征在于，所述副天线布置在由电导体三维地围绕的通信区域(S)中，

所述通信区域的三个维度中最小的一个作为厚度，所述定向天线在垂直于所述通信区域的厚度方向的方向上比在所述通信区域内的所述厚度方向上更强烈地发射无线电波。

3.如权利要求2所述的电池组(106至110)，其特征在于，如果将垂直于所述厚度方向的方向定义为第一区域方向，并且将垂直于所述厚度方向和所述第一区域方向的方向定义为第二区域方向，则所述定向天线在所述第二区域方向上比在所述通信区域中的所述第一区域方向和所述厚度方向上更强烈地发射无线电波。

4.如权利要求2或3所述的电池组(101至110)，其特征在于，从所述定向天线发射的无线电波具有产生允许无线电波在所述通信区域内的所述厚度方向上辐射的辐射范围的指向性，并且所述辐射范围比允许无线电波在垂直于所述通信区域内的所述厚度方向的任何方向上辐射的辐射范围窄。

5.如权利要求2至4中的任一项所述的电池组(101至104、106至110)，其特征在于，所述通信区域由所述组装电池的外表面与所述壳体的内表面之间的间隔限定，并且其中，所述厚度方向是所述间隔所延伸的方向(Z)。

6.如权利要求2至5中的任一项所述的电池组，其特征在于，所述主天线由定向天线实现，并且如果从所述定向天线输出的无线电波的初始功率降低3dB以上的区域被定义为非定向区域(R2)，从所述定向天线输出的无线电波的功率保持在从无线电波的初始功率起3dB以下的范围内的区域被定义为定向区域(R1)，并且从所述定向天线发射且没有经历反射的无线电波被定义为直射波，则所述主天线具有所述直射波的定向区域定位成在所述厚度方向上远离所述通信区域的至少一端的指向性。

7.如权利要求1至6中的任一项所述的电池组(101至110)，其特征在于，所述主天线由定向天线实现，并且如果从所述定向天线输出的无线电波的初始功率降低3dB以上的区域被定义为非定向区域(R2)，并且从所述定向天线输出的无线电波的功率保持在从无线电波的初始功率起3dB以下的范围内的区域被定义为定向区域(R1)，则所述副天线配置在所述主天线的定向区域内。

8.如权利要求1至7中的任一项所述的电池组(101至110)，其特征在于，所述副天线在横穿所述非定向方向的方向上彼此相邻布置。

9.如权利要求1至8中的任一项所述的电池组(103、104)，其特征在于，如果从所述主天线和所述副天线输出且没有经历反射的无线电波被定义为直射波，作为所述副天线或所述主天线中的至少一个的第一天线位于从作为所述副天线或所述主天线中的至少一个的、除了所述第一天线之外的第二天线发射的直射波无法到达的位置，所述第一天线由定向天线实现，并且还包括配置在所述壳体中的反射器(16)，其中，所述第一天线用于向所述反射器发射无线电波，并且所述反射器将无线电波从所述第一天线朝向所述第二天线反射。

10.如权利要求1至9中的任一项所述的电池组(107至110)，其特征在于，所述监控装置配备有多个主天线，每个所述主天线由定向天线构成。

11.如权利要求10所述的电池组(107至110)，其特征在于，如果从所述定向天线输出的无线电波的初始功率降低3dB以上的区域被定义为非定向区域(R2)，从所述定向天线输出的无线电波的功率保持在从无线电波的初始功率起3dB以下的范围内的区域被定义为定向区域(R1)，并且从所述主天线发射且没有经历反射的无线电波被定义为直射波，则所述主天线具有每个所述主天线的所述定向区域定位成与另一个所述主天线的所述定向区域不重叠的指向性。

12.如权利要求10或11所述的电池组(108、110)，其特征在于，所述监控装置具有针对每个所述副天线设置的所述主天线。

13.如权利要求10至12中的任一项所述的电池组(109、110)，其特征在于，所述监控装置配备有选择器(45)，所述选择器选择需要发射无线电波的所述主天线中的一个，并且所述选择器在所述主天线之间按时间顺序切换，以时间间隔差模式向所述副天线输出无线电波。