CN116136434A - 温度测量装置、电池系统、电动车辆和温度测量方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种温度测量装置、电池系统、电动车辆和温度测量方法，所述温度测量装置包括第一温度感测二极管、电流供应部分、电压测量部分和控制部分，第一温度感测二极管布置在网格上并且布置成可热连接到电池系统的电池单元。网格包括第一线、第二线和连接部。每个连接部将一条第一线或一条第二线与一个第一温度感测二极管电互连。每个第一温度感测二极管被定向成使得其正向方向从一条第一线指向一条第二线。电流供应部分包括彼此独立地可供应电流的多个电流供应连接部。每条第一线包括连接到电压测量部分的第一端部。每条第二线包括经由控制部分连接部连接到控制部分的第一端部。控制部分适于将所选择的第二线的第一端部接地。

Description

温度测量装置、电池系统、电动车辆和温度测量方法
技术领域
本公开涉及一种用于电池系统的温度测量装置。本公开还涉及一种电池系统、一种电动车辆和一种温度测量方法。
背景技术
近年来，已经开发了使用电力作为动力源的用于运输货物和人员的车辆。这种电动车辆是使用存储在可再充电电池中的能量由电动机驱动的汽车。电动车辆可以单独由电池供电，或者可以是由例如汽油发电机或氢燃料电池供电的混合动力车辆的形式。此外，车辆可以包括电动机和传统内燃机的组合。通常，电动车辆电池(EVB)或牵引电池是用于为纯电动车辆(BEV)的推动供电的电池。电动车辆电池不同于启动电池、照明电池和点火电池，因为它们被设计成在持续的时间段内提供电力。可再充电电池或二次电池与一次电池的不同之处在于它可以重复充电和放电，而后者仅提供化学能到电能的不可逆转换。低容量可再充电电池用作小型电子装置(诸如蜂窝电话、笔记本计算机和摄像机)的电源，而高容量可再充电电池用作电动车辆和混合动力车辆等的电源。
电池系统包括电池管理系统(BMS)，电池管理系统(BMS)是诸如通过保护电池防止在其安全操作区域外部操作、监测其状态、计算辅助数据、报告该数据、控制其环境、对其进行验证和/或使其平衡来管理可再充电电池、电池模块和电池组的任何电子系统。例如，BMS可以监测由电压(诸如电池组或电池模块的总电压、各个电池单元的电压)、温度(诸如电池组或电池模块的平均温度、冷却剂入口温度、冷却剂输出温度或各个电池单元的温度)、冷却剂流量(诸如流速、冷却液体压力)和电流表示的电池的状态。另外，BMS可以基于上述项目计算值，诸如最小电池单元电压和最大电池单元电压、用于指示电池的充电水平的充电状态(SOC)或放电深度(DOD)、健康状态(SOH；以原始容量的百分比表示对电池剩余容量的不同定义的测量)、电力状态(SOP；在给定当前用电量、温度和其他条件的情况下，在限定的时间间隔内可用的电量)、安全状态(SOS)、作为充电电流限制(CCL)的最大充电电流、作为放电电流限制(DCL)的最大放电电流以及电池单元的内部阻抗(以确定开路电压)。
BMS可以是集中式的，使得单个控制器通过多条布线连接到电池单元。BMS也可以是分布式的，其中，BMS板安装在每个电池单元处，且在电池与控制器之间仅具有单个通信电缆。或者BMS可以是包括几个控制器且控制器之间具有通信的模块化构造，每个控制器处理一定数量的电池单元。集中式BMS是最经济的、最不可扩展的，并且受到多条布线的困扰。分布式BMS是最昂贵的，安装最简单的，并且提供最清洁的组件。模块化BMS提供了其他两种拓扑的特征和问题的折衷方案。
BMS可以保护电池组防止在其安全操作区域外部操作。在过电流、过电压(在充电期间)、过温、欠温、过压和接地故障或漏电流检测的情况下，可以指示安全操作区域外部的操作。BMS可以通过包括内部开关(诸如继电器或固态装置)、请求电池所连接到的装置减少或甚至终止使用电池以及诸如通过加热器、风扇、空调或液体冷却主动控制环境来防止在电池的安全操作区域外部操作，如果电池在其安全操作区域外部操作，则内部开关打开。
BMS包括或连接到温度测量装置，该温度测量装置用于测量电池系统的电池单元的温度，即，电池组或电池模块的温度。
为了满足连接到电池系统的各种用电器的动态电力需求，对电池电力输出和充电的静态控制是不够的。因此，需要电池系统与用电器的控制器之间的稳定信息交换。该信息包括电池系统的实际温度充电状态、SOC、潜在电气性能、充电能力、内阻、实际或预测的电力需求或用电器的剩余。因此，电池系统通常包括用于获得和处理系统级的这种信息的电池管理系统(BMS)，并且还包括多个电池模块管理器(BMM)，多个电池模块管理器(BMM)是系统的电池模块的一部分并获得和处理模块级的相关信息。特别地，BMS通常测量系统电压、系统电流、系统壳体内部不同位置处的局部温度以及带电组件与系统壳体之间的绝缘电阻。另外，BMM通常测量电池模块中的电池单元的各个电池单元电压和温度。
因此，提供BMS/BMM用于诸如通过保护电池防止在其安全操作区域外部操作、监测其状态、计算辅助数据、报告该数据、控制其环境、对其进行验证和/或使其平衡来管理电池组。特别地，提供BMS/BMM用于测量电池系统的电池单元的温度。
JPH05-26739A公开了一种多点温度测量电路，其包括多条竖直电线、水平电线和以网格图案布线的温度测量二极管。每个温度测量二极管的一端连接到竖直电线中的一条，每个二极管的另一端连接到水平电线中的一条。该电路包括多路复用器，以将来自恒流电源的电流施加到所选择的二极管。在+极侧多路复用器和-极侧多路复用器中，可动触点根据来自多路复用器控制电路的指令信号分别选择预定的竖直电线和水平电线。如果电流流过二极管，则二极管根据安装二极管的位置的温度引起电压降。因此，通过用电压表测量电压，可以测量安装二极管的位置处的温度。然而，JPH05-26739A未提及这种多点温度测量电路的应用。
DE102009012500A1公开了一种用于测量电子装置的表面温度并允许通过利用二极管的电特性的温度依赖性来有效测量许多温度的系统。二极管经由交叉布置的电导体的矩阵互连。为了确定温度，用恒定电流测量二极管两端的正向电压降。出于此目的，列和行的开关以多路复用方法关闭。由电流源产生的恒定电流在交叉点处流过二极管。所有其他二极管因为它们仅在一个方向上传导电流的性质而保持不受影响。在A/D转换器的输入端处，存在与二极管处的温度成比例的电压。
然而，由于仅一条线同时可连接到电流源和A/D转换器的输入端，所以上述用于切换行和列的多路复用方法同时允许仅在某个位置处测量单个温度。
惯例地，使用负温度系数(NTC)传感器来测量电池系统的电池单元的温度。每个NTC传感器需要两条感测线，该两条感测线需要连接到电子器件。这由于高布线工作量和导致的高成本限制了电池组中的温度传感器的数量。
发明内容
发明由所附权利要求限定。下面的描述受此限制。位于所述权利要求范围之外的任何公开内容仅意图出于说明和比较目的。
根据本公开的一个方面，用于电池系统的温度测量装置包括：多个第一温度感测二极管，布置在网格上并且布置成可热连接到电池系统的电池单元；电流供应部分；电压测量部分；以及控制部分，其中，网格包括第一数量的第一线、第二数量的第二线和多个连接部，每个连接部将第一线中的一条或第二线中的一条与多个第一温度感测二极管中的一个电互连，第一温度感测二极管中的每个被定向成使得其正向方向从第一线中的一条指向第二线中的一条，电流供应部分包括彼此独立地可供应电流的多个电流供应连接部，第一线中的每条包括连接到电压测量部分的第一端部，第一线中的每条包括经由多个电流供应连接部中的一个连接到电流供应部分的第二端部，第二线中的每条包括经由控制部分连接部连接到控制部分的第一端部，控制部分适于将所选择的第二线的第一端部接地，并且其中，温度测量装置适于通过经由电压测量部分测量电压来确定连接到所选择的第二线的多个第一温度感测二极管的温度。
根据本公开的另一方面，电池系统包括多个电池单元和根据本公开的温度测量装置，其中，多个第一温度感测二极管热连接到多个电池单元。
本公开的又一方面涉及一种包括根据本公开的电池系统的电动车辆。
本公开的又一方面涉及一种用于电池系统的温度测量方法，其中，该方法包括以下步骤：a)设置根据本公开的电池系统；b)将所选择的第二线的第一端部接地；以及c)通过经由电压测量部分测量电压来确定连接到所选择的第二线的第一温度感测二极管的温度。
本公开的其他方面可以从从属权利要求或下面的描述中获知。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域普通技术人员将变得明显。
图1示出了根据实施例的温度测量装置的示意图。
图2示出了根据另一实施例的温度测量装置的示意图。
图3示出了通过如图2中所示的温度测量装置进行的温度测量的示意图。
图4示出了通过如图2中所示的温度测量装置进行的另一温度测量的示意图。
图5示出了根据实施例的电动车辆的示意图。
具体实施方式
总体构思
根据本公开的一个方面，提供了一种用于电池系统的温度测量装置。
温度测量装置包括多个第一温度感测二极管、电流供应部分、电压测量部分和控制部分，所述多个第一温度感测二极管布置在网格上并且布置成可热连接到电池系统的电池单元。第一温度感测二极管布置在网格上表示第一温度感测二极管以二维布置来布置。其中，任何两对相邻布置的第一温度感测二极管之间的距离可以彼此相等以实现第一温度感测二极管的均匀分布，或者可以彼此不同以不均匀地分布第一温度感测二极管，例如，将第一温度感测二极管定位在电池单元的热敏部分处。每个二极管用作单个温度传感器：二极管两端的电压降与温度有关，并且可以可选地通过模数转换器(ADC)测量。
网格包括第一数量的第一线、第二数量的第二线和多个连接部。其中，每个连接部将第一线中的一条或第二线中的一条与第一温度感测二极管中的一个电互连。温度测量装置包括矩阵拓扑，其中，每条第一线经由第一温度感测二极管中的一个电连接到第二线中的一条，并且第一线中的一条经由第一温度感测二极管中的一个电连接到每条第二线。
电流供应部分包括彼此独立地可供应电流的多个电流供应连接部。因此，与多路复用电流供应相比，一个或更多个电流供应连接部可以同时供应电流。这使得能够同时测量所选择的第二线的多个第一温度感测二极管，例如，以测量遍布所选择的第二线的多个第一温度感测二极管的平均温度。其中，每条第一线包括经由电流供应连接部中的一个连接到电流供应部分的第二端部。
第一温度感测二极管中的每个被定向成使得其正向方向从第一线中的一条指向第二线中的一条。即，电流可以经由一个第一温度感测二极管从第一线中的一条流到第二线中的一条，其中，由于第一温度感测二极管的电阻而发生电压降。其中，第一温度感测二极管的电阻与温度有关。
第一线中的每条包括连接到电压测量部分的第一端部，以测量每条第一线处的电压，从而测量第一温度感测二极管的与温度有关的电阻。
第二线中的每条包括经由控制部分连接部连接到控制部分的第一端部。其中，控制部分适于将所选择的第二线的第一端部接地。由此，控制部分选择第二线中的一条来执行电压测量并因此执行温度测量。其中，温度测量装置适于通过经由电压测量部分测量电压来确定连接到所选择的第二线的第一温度感测二极管的温度。
换句话说，本发明使用矩阵拓扑中的基于二极管的温度测量来改善温度测量的覆盖率，使安全性高并且使检测出电池单元或电池系统中的热事件的可能性高。本发明引入了一种具有成本效益的方法来实现以矩阵拓扑布置的更大数量的温度传感器，同时减少布线的数量。这简化了温度测量装置的构造和布局，简化了温度测量装置在电池系统中的集成，从而能够有效地制造包括温度测量装置的电池系统。
根据一个实施例，温度测量装置包括多个第二温度感测二极管；其中，每个第二温度感测二极管与第一温度感测二极管中的一个并联连接且相反定向。尽管使用相同数量的第一线和第二线，但是与仅具有第一温度感测二极管的实施例相比，该实施例实现了两倍的分辨率。可选地，第二温度感测二极管的类型与第一温度感测二极管的类型相同，以获得温度测量装置的简单构造，该温度测量装置的简单构造对流过温度测量装置的电流的方向不敏感。可选地，与第一温度感测二极管相比，第二温度感测二极管是不同类型的，以使能够例如在不同温度范围内进行有效且准确的温度测量。
根据另一实施例，每条第二线包括连接到电流供应部分的第二端部。这使得能够有效地利用从第二线经由第二温度感测二极管中的一个流到第一线的电流来供应多个第二温度感测二极管。
根据另一实施例，温度测量装置适于经由电流供应部分向第二线中的一条或更多条而不是第一线供应电流，并且适于将电压测量部分与控制部分进行交换。这使得通过电压测量部分与控制部分的交换，第一温度感测二极管可以用于测量电压(即，温度)，或者第二温度感测二极管可以用于测量电压(即，温度)。即，温度测量装置适于从通过第一温度感测二极管进行的温度测量切换到通过第二温度感测二极管进行的温度测量。然后，当电压测量部分与控制部分交换时，控制部分适于将所选择的第一线的第一端部接地。适于经由电流供应部分向第二线中的一条或更多条而不是第一线供应电流的温度测量装置可以通过为第一线和第二线提供单独的电流供应部分来实现。可选地，可以设置一个电流供应部分，并且为了执行如上所述的切换，可以切换电流供应部分以向第二线而不是第一线供应电流。
根据另一实施例，电流供应部分对于每条第二线包括一个电流供应连接部。因此，电流供应连接部可以彼此独立地并且同时向每条第二线供应电流。这使得能够同时测量所选择的第二线或其任意选择和/或其组合的所有第一温度感测二极管。
根据另一实施例，第一温度感测二极管的数量等于第一数量乘以第二数量。为了形成矩阵拓扑，每条第一线经由第一温度感测二极管中的一个连接到每条第二线。可选地，第二温度感测二极管的数量等于第一数量乘以第二数量。
根据另一实施例，电流供应部分对于每条第一线包括一个电流供应连接部。因此，电流供应连接部可以彼此独立地并且同时向每条第一线供应电流。这使得能够同时测量所选择的第一线的所有温度感测二极管。
根据另一实施例，电压测量部分包括模数转换器。这使得能够输出数字值以进一步处理所获取的温度数据。
根据另一实施例，第一温度感测二极管布置在柔性扁平电缆(FFC)或柔性印刷电路(FPC)上和/或中。二极管可以安装在FFC或FPC上，以在电池单元和/或电池系统的表面中和/或表面上提供具有成本效益的温度传感器分布。
根据另一实施例，网格包括两倍于第一数量乘以第二数量的连接部。这使得每条第一线经由第一温度感测二极管中的一个电连接到每条第二线。可选地，如果温度测量装置包括多个第二温度感测二极管，则网格包括四倍于第一数量乘以第二数量的连接部。这使得每条第一线经由第一温度感测二极管中的一个电连接到每条第二线，并且每条第二线经由第二温度感测二极管中的一个电连接到每条第一线。
根据本公开的一个方面，电池系统包括多个电池单元和根据本公开的温度测量装置；其中，多个第一温度感测二极管热连接到多个电池单元。温度测量装置可以包括任何上述可选的特征，以实现与其相关联的技术效果。包括上述温度测量装置的电池系统允许特别可靠且空间分辨的温度测量，并且由于减少了布线工作而更容易制造。可选地，电池系统是电池单元、电池模块或电池组。
根据另一实施例，电池系统还包括集成电路，其中，电压测量部分和/或控制部分通过电池系统的集成电路实现。这是有效的，因为无论如何都存在集成电路，并且集成电路能够供应电流以执行温度测量和/或获取测量信号。
根据另一实施例，集成电路包括多个通用输入输出(GPIO)部分，其中，第一线的每个第一部端连接到GPIO部分中的一个。这使得能够有效地实现上述实施例。每个GPIO部分可以被配置为用作输入端或用作输出端。因此，根据GPIO部分被配置为输入端或输出端，每个GPIO部分能够用作或连接到温度测量装置的电压测量部分或电流供应部分。
本公开的又一方面涉及一种包括根据本公开的电池系统的电动车辆。其中，温度测量装置可以包括任何上述可选的特征，以实现与其相关联的技术效果。
本公开的又一方面涉及一种用于电池系统的温度测量方法，其中，该方法包括以下步骤：a)设置根据本公开的电池系统；b)将所选择的第二线的第一端部接地；以及c)通过经由电压测量部分测量电压来确定连接到所选择的第二线的第一温度感测二极管的温度。这使得能够执行有效且空间分辨的温度测量。
具体实施例
图1是根据实施例的温度测量装置30的示意图。
用于电池系统100的温度测量装置30包括布置在网格上并且布置成可热连接到电池系统100的电池单元20(见图5)的多个第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1、电流供应部分35、电压测量部分36和控制部分37。
电流供应部分35、电压测量部分36和控制部分37是逻辑部分，即，不必如此物理地存在。例如，如参照图5所解释的，电压测量部分36和控制部分37中的每个以及可选地电流供应部分35通过连接到包括多个通用输入输出(GPIO)部分102的集成电路101来实现。
温度测量装置30的网格包括第一数量N1(等于四)的第一线X0、X1、X2、X3、第二数量N2(等于四)的第二线Y0、Y1、Y2、Y3以及多个连接部C1、C2、...、C32。连接部C1、C2、...、C32中的每个经由第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1中的一个将第一线X0、X1、X2、X3中的一条与第二线Y0、Y1、Y2、Y3中的一条连接，使得第一线X0、X1、X2、X3中的每条连接到第二线Y0、Y1、Y2、Y3中的每条。因此，形成矩阵拓扑，并且温度测量装置30包括2×N1×N2(等于2×4×4等于32)的连接部C1、C2、...、C32。第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1的数量等于第一数量N1乘以第二数量N2(等于4×4等于16)的第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1。
第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1中的每个被定向成使得其正向方向从第一线X0、X1、X2、X3中的一条指向第二线Y0、Y1、Y2、Y3中的一条。
电流供应部分35包括彼此独立地可供应电流的多个电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3。
第一线X0、X1、X2、X3中的每条包括连接到电压测量部分36的第一端部EX0.1、EX1.1、EX2.1、EX3.1。电压测量部分36包括多个电压测量连接部36.0、36.1、36.2、36.3，其中，电压测量连接部36.0、36.1、36.2、36.3的数量等于第一线X0、X1、X2、X3的第一数量N1。因此，电压测量部分36包括四个电压测量连接部36.0、36.1、36.2、36.3。电压测量部分36对于每条第一线X0、X1、X2、X3包括一个电压测量连接部36.0、36.1、36.2、36.3。第一线X0、X1、X2、X3的第一端部EX0.1、EX1.1、EX2.1、EX3.1中的每个连接到电压测量连接部36.0、36.1、36.2、36.3中的一个，使得第一端部EX0.1、EX1.1、EX2.1、EX3.1中的一个连接到电压测量连接部36.0、36.1、36.2、36.3中的对应一个。
第一线X0、X1、X2、X3中的每条包括经由电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3中的一个连接到电流供应部分35的第二端部EX0.2、EX1.2、EX2.2、EX3.2。电流供应部分35包括多个电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3，其中，电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3的数量等于第一线X0、X1、X2、X3的第一数量N1。因此，电流供应部分35包括四个电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3。电流供应部分35对于每条第一线X0、X1、X2、X3包括一个电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3。即，第一线X0、X1、X2、X3的第二端部EX0.2、EX1.2、EX2.2、EX3.2中的每个连接到电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3中的一个，使得第一线X0、X1、X2、X3的第二端部EX0.2、EX1.2、EX2.2、EX3.2中的一个连接到电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3中的对应一个。
第二线Y0、Y1、Y2、Y3中的每条包括经由控制部分连接部37.0、37.1、37.2、37.3连接到控制部分37的第一端部EY0.1、EY1.1、EY2.1、EY3.1。控制部分37包括多个控制部分连接部37.0、37.1、37.2、37.3，其中，控制部分连接部37.0、37.1、37.2、37.3的数量等于第二线Y0、Y1、Y2、Y3的第二数量N2。因此，控制部分37包括四个控制部分连接部37.0、37.1、37.2、37.3。控制部分37对于每条第二线Y0、Y1、Y2、Y3包括一个控制部分连接部37.0、37.1、37.2、37.3。即，第二线Y0、Y1、Y2、Y3的第一端部EY0.1、EY1.1、EY2.1、EY3.1中的每个连接到控制部分连接部37.0、37.1、37.2、37.3中的一个，使得第二线Y0、Y1、Y2、Y3的第一端部EY0.1、EY1.1、EY2.1、EY3.1中的一个连接到控制部分连接部37.0、37.1、37.2、37.3中的对应一个。控制部分37适于将所选择的第二线Y0、Y1、Y2、Y3的第一端部EY0.1、EY1.1、EY2.1、EY3.1接地。
温度测量装置30适于通过经由电压测量部分36测量电压来确定连接到所选择的第二线Y0、Y1、Y2、Y3的第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1的温度。
图2是根据另一实施例的温度测量装置31的示意图。参照如图1中所示的温度测量装置30来描述温度测量装置31，并且参照其进行解释，其中，下面仅详细描述温度测量装置30、31的实施例之间的差异。
温度测量装置31包括多个第二温度感测二极管D1.2、D2.2、...、D16.2。第二温度感测二极管D1.2、D2.2、...、D16.2中的每个与第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1中的一个并联连接并且相反定向。
第二线Y0、Y1、Y2、Y3中的每条包括经由电流供应连接部35.4、35.5、35.6、35.7连接到电流供应部分35的第二端部EY0.2、EY1.2、EY2.2、EY3.2。电流供应部分35包括电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3、35.4、35.5、35.6、35.7，其中，电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3、35.4、35.5、35.6、35.7的数量等于第一线X0、X1、X2、X3的第一数量N1加上第二线Y0、Y1、Y2、Y3的第二数量N2。因此，电流供应部分35包括八个电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3、35.4、35.5、35.6、35.7。电流供应部分35对于每条第一线X0、X1、X2、X3和每条第二线Y0、Y1、Y2、Y3包括一个电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3、35.4、35.5、35.6、35.7。即，第一线X0、X1、X2、X3的第二端部EX0.2、EX1.2、EX2.2、EX3.2中的每个和第二线Y0、Y1、Y2、Y3的第二端部EY0.2、EY1.2、EY2.2、EY3.2中的每个连接到电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3、35.4、35.5、35.6、35.7中的一个，使得第一线X0、X1、X2、X3的第二端部EX0.2、EX1.2、EX2.2、EX3.2中的一个或第二线Y0、Y1、Y2、Y3的第二端部EY0.2、EY1.2、EY2.2、EY3.2中的一个连接到电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3、35.4、35.5、35.6、35.7中的对应一个。
控制部分37适于将所选择的第二线Y0、Y1、Y2、Y3的第一端部EY0.1、EY1.1、EY2.1、EY3.1接地。为了通过使用第二温度感测二极管D1.2、D2.2、...、D16.2来执行温度测量装置31，温度测量装置31适于经由电流供应部分35向第二线Y0、Y1、Y2、Y3而不是第一线X0、X1、X2、X3供应电流，并且适于将电压测量部分36与控制部分37交换。然后，控制部分37适于将所选择的第一线X0、X1、X2、X4的第一端部EX0.1、EX1.1、EX2.1、EX3.1接地。
分别参照图3和图4解释通过使用第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1或第二温度感测二极管D1.2、D2.2、...、D16.2的可选的测量。
图3示出了通过如图2中所示的温度测量装置进行的温度测量的示意图。
电流供应部分35在第一线X0、X1、X2、X3的第二端部EX0.2、EX1.2、EX2.2、EX3.2处向第一线X0、X1、X2、X3供应电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3处的电流，同时，电流供应部分35在第二线Y0、Y1、Y2、Y3的第二端部EY0.2、EY1.2、EY2.2、EY3.2处不向第二线Y0、Y1、Y2、Y3供应电流供应连接部35.4、35.5、35.6、35.7处的电流。
为了测量第一温度感测二极管D1.1、D2.1、D3.1、D4.1，第二线Y3通过控制部分37在连接到第二线Y3的第一端部EY3.1的控制连接部37.3处必须被拉至GND(接地)。同时，剩余的第二线Y0、Y1、Y2必须处于浮置或处于大的欧姆电阻。第一线X0、X1、X2、X3处的GPIO部分102被配置为ADC输入部，即，GPIO部分102中的每个被配置为电压测量部分36的电压测量连接部36.0、36.1、36.2、36.3。
流过用于温度测量的温度测量装置31的电流的路径由虚线指示。
图4示出了通过如图2中所示的温度测量装置进行的另一温度测量的示意图。
注意，相对于如图3中所解释的温度测量，出于该温度测量的目的，电压测量部分36和控制部分37被交换。
电流供应部分35在第二线Y0、Y1、Y2、Y3的第二端部EY0.2、EY1.2、EY2.2、EY3.2处向第二线Y0、Y1、Y2、Y3供应电流供应连接部35.4、35.5、35.6、35.7处的电流，同时，电流供应部分35在第一线X0、X1、X2、X3的第二端部EX0.2、EX1.2、EX2.2、EX3.2处不向第一线X0、X1、X2、X3供应电流供应连接部35.0、35.1、35.2、35.3处的电流。
为了测量第二温度感测二极管D1.2、D5.2、D9.2、D13.2，第一线X0通过控制部分37在连接到第一线X0的第一端部EX0.1的控制连接部37.0处必须被拉至GND。同时，剩余的第一线X1、X2、X3必须处于浮置或处于大的欧姆电阻。第二线Y0、Y1、Y2、Y3处的GPIO部分102被配置为ADC输入部，即，GPIO部分102中的每个被配置为电压测量部分36的电压测量连接部36.0、36.1、36.2、36.3。
流过用于温度测量的温度测量装置31的电流的路径由虚线指示。
图5示出了根据实施例的电动车辆300的示意图。
电动车辆300使用存储在布置在电池系统100中的可再充电电池中的能量由电动机310驱动。电池系统100包括一组二次电池单元20，这里出于说明性目的仅示出了四个电池单元20。
电池系统100包括如参照图1所述的温度测量装置30。可选地并且未在附图中示出，电池系统100包括如参照图2所述的温度测量装置31。
温度测量装置30布置成使得多个第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1热连接到多个电池单元20(未示出)。
电池系统100还包括集成电路101。其中，电压测量部分36和/或控制部分37通过电池系统100的集成电路101来实现。集成电路101包括多个通用输入输出(GPIO)部分102。其中，如虚线中的一条所指示的，第一线X0、X1、X2、X3的第一端部EX0.1、EX1.1、EX2.1、EX3.1中的每个连接到GPIO部分102中的一个。因此，通过使用电池单元电压测量集成电路101上的空闲GPIO引脚来实现温度感测，其中，参考电压由同一集成电路101生成，以提供使布线最少化的具有成本效益的实施例。
在该示意性示例中，第一线X0、X1、X2、X3中的一条的第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1热连接到电池单元20中的一个。因此，对于每个电池单元20，第二数量N2(等于第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1的数量，即，四个)的第二线Y0、Y1、Y2、Y3可以分布在每个电池单元20处。这实现了温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1的有效分布。在另一示例中(未示出)，温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1中的较少(例如，一个)温度感测二极管可以热连接到一个电池单元20，或者温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1中的每个或更多(例如，全部)可以热连接到一个电池单元20。为了便于第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1的分布，第一温度感测二极管D1.1、D2.1、...、D16.1布置在柔性扁平电缆(FFC)或柔性印刷电路(FPC)(未示出)上和/或中，以有效地适用于(即，可安装到)电池单元20。
电压测量部分36包括模数转换器。
附图标记
20：电池单元
30：温度测量装置
31：温度测量装置
35：电流供应部分
35.0、35.1、…、35.7：电流供应连接部
36：电压测量部分
36.0、36.1、36.2、36.3：电压测量连接部
37：控制部分
37.0、37.1、37.2、37.3：控制部分连接部
100：电池系统
101：集成电路
102：通用输入输出(GPIO)部分
300：电动车辆
310：电动机
C1、C2、…、C64：连接部
D1.1、D2.1、…、D16.1：第一温度感测二极管
D1.2、D2.2、…、D16.2：第二温度感测二极管
EX0.1、EX1.1、EX2.1、EX3.1：第一线的第一端部
EX0.2、EX1.2、EX2.2、EX3.2：第一线的第二端部
EY0.1、EY1.1、EY2.1、EY3.1：第二线的第一端部
EY0.2、EY1.2、EY2.2、EY3.2：第二线的第二端部
N1：第一数量
N2：第二数量
X0、X1、X2、X3：第一线
Y0、Y1、Y2、Y3：第二线

Claims (15)

1.一种用于电池系统(100)的温度测量装置(30、31)，所述温度测量装置(30、31)包括：
多个第一温度感测二极管(D1.1、D2.1、...、D16.1)，布置在网格上并且布置成可热连接到所述电池系统(100)的电池单元(20)；
电流供应部分(35)；
电压测量部分(36)；以及
控制部分(37)，
其中，
所述网格包括第一数量(N1)的第一线(X0、X1、X2、X3)、第二数量(N2)的第二线(Y0、Y1、Y2、Y3)和多个连接部(C1、C2、…、C64)，
每个连接部(C1、C2、…、C64)将所述第一线(X0、X1、X2、X3)中的一条或所述第二线(Y0、Y1、Y2、Y3)中的一条与所述多个第一温度感测二极管(D1.1、D2.1、...、D16.1)中的一个电互连，
所述多个第一温度感测二极管(D1.1、D2.1、...、D16.1)中的每个被定向成使得其正向方向从所述第一线(X0、X1、X2、X3)中的一条指向所述第二线(Y0、Y1、Y2、Y3)中的一条，
所述电流供应部分(35)包括彼此独立地可供应电流的多个电流供应连接部(35.0、35.1、35.2、35.3)，
所述第一线(X0、X1、X2、X3)中的每条包括连接到所述电压测量部分(36)的第一端部(EX0.1、EX1.1、EX2.1、EX3.1)，
所述第一线(X0、X1、X2、X3)中的每条包括经由所述多个电流供应连接部(35.0、35.1、35.2、35.3)中的一个连接到所述电流供应部分(35)的第二端部(EX0.2、EX1.2、EX2.2、EX3.2)，
所述第二线(Y0、Y1、Y2、Y3)中的每条包括经由控制部分连接部(37.0、37.1、37.2、37.3)连接到所述控制部分(37)的第一端部(EY0.1、EY1.1、EY2.1、EY3.1)，
所述控制部分(37)适于将所选择的第二线(Y0、Y1、Y2、Y3)的所述第一端部(EY0.1、EY1.1、EY2.1、EY3.1)接地，并且其中，
所述温度测量装置(30、31)适于通过经由所述电压测量部分(36)测量电压来确定连接到所述所选择的第二线(Y0、Y1、Y2、Y3)的所述多个第一温度感测二极管(D1.1、D2.1、...、D16.1)的温度。
2.根据权利要求1所述的温度测量装置(30、31)，其中，
所述温度测量装置(30、31)还包括多个第二温度感测二极管(D1.2、D2.2、…、D16.2)，并且其中，
所述多个第二温度感测二极管(D1.2、D2.2、...、D16.2)中的每个与所述多个第一温度感测二极管(D1.1、D2.1、...、D16.1)中的一个并联连接并且相反定向。
3.根据权利要求2所述的温度测量装置(30、31)，其中，所述第二线(Y0、Y1、Y2、Y3)中的每条包括连接到所述电流供应部分(35)的第二端部(EY0.2、EY1.2、EY2.2、EY3.2)。
4.根据权利要求3所述的温度测量装置(30、31)，其中，所述温度测量装置(30、31)适于经由所述电流供应部分(35)向所述第二线(Y0、Y1、Y2、Y3)中的一条或更多条而不是向所述第一线(X0、X1、X2、X3)供应电流，并且适于将所述电压测量部分(36)与所述控制部分(37)进行交换。
5.根据权利要求4所述的温度测量装置(30、31)，其中，所述电流供应部分(35)对于每条第二线(Y0、Y1、Y2、Y3)包括一个电流供应连接部(35.4、35.5、35.6、35.7)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的温度测量装置(30、31)，其中，所述多个第一温度感测二极管(D1.1、D2.1、...、D16.1)的数量等于所述第一数量(N1)乘以所述第二数量(N2)。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的温度测量装置(30、31)，其中，所述电流供应部分(35)对于每条第一线(X0、X1、X2、X3)包括一个电流供应连接部(35.0、35.1、35.2、35.3)。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的温度测量装置(30、31)，其中，所述电压测量部分(36)包括模数转换器。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的温度测量装置(30、31)，其中，所述多个第一温度感测二极管(D1.1、D2.1、...、D16.1)布置在柔性扁平电缆或柔性印刷电路上和/或柔性扁平电缆或柔性印刷电路中。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的温度测量装置(30、31)，其中，所述网格包括两倍于所述第一数量(N1)乘以所述第二数量(N2)的连接部(C1、C2、…、C64)。
11.一种电池系统(100)，所述电池系统(100)包括多个电池单元(20)和根据前述权利要求中任一项所述的温度测量装置(30、31)，其中，所述多个第一温度感测二极管(D1.1、D2.1、...、D16.1)热连接到所述多个电池单元(20)。
12.根据权利要求11所述的电池系统(100)，其中，所述电池系统(100)还包括集成电路(101)，并且其中，所述电压测量部分(36)和/或所述控制部分(37)通过所述电池系统(100)的所述集成电路(101)来实现。
13.根据权利要求12所述的电池系统(100)，其中，所述集成电路(101)包括多个通用输入输出部分(102)，并且其中，所述第一线(X0、X1、X2、X3)的所述第一端部(EX0.1、EX1.1、EX2.1、EX3.1)中的每个连接到所述通用输入输出部分(102)中的一个。
14.一种电动车辆(300)，所述电动车辆(300)包括根据权利要求11至13中任一项所述的电池系统(100)。
15.一种用于电池系统(100)的温度测量方法，其中，所述温度测量方法包括以下步骤：
a)设置根据权利要求11至13中任一项所述的电池系统(100)；
b)将所选择的第二线(Y0、Y1、Y2、Y3)的第一端部(EY0.1、EY1.1、EY2.1、EY3.1)接地；以及
c)通过经由所述电压测量部分(36)测量电压来确定连接到所述所选择的第二线(Y0、Y1、Y2、Y3)的所述多个第一温度感测二极管(D1.1、D2.1、...、D16.1)的温度。
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