CN116981950A - 电池监测单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池监测单元(10),包括接口(12),所述接口配置成能够接收电池(1)的每个电池组(22)的电压(14A、14B),所述电池组包括至少两个相互并联的电池芯(24),所述电池与所述电池监测单元(10)耦合并包括至少两个电池组(22),其中,设置有评估单元(16),其配置成能够比较从所述接口(12)接收的至少两个串联的电池组(22)的电压(14A、14B),并根据比较结果输出信号(18)。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池监测单元,特别是用于监测并联和/或串联电池组的连接情况,电池组由相互并联的电池芯构成,本发明还涉及由电池组构成的用于电动车辆的相应电池或牵引电池。
背景技术
在作为牵引电池使用的电化学储能装置中,特别是在锂离子电池中,通常将多个电池芯串联和/或并联组成电池组。这样,电池组就能达到相应最终用途所需的总容量和总电压,例如用于电动车辆和混合动力车辆的特定牵引电池。
由并联电池芯构成的电池组之间可能存在电压分接头,以相应地确定施加到这些电池组上的电压。例如,确定的电压可以传输到电池管理系统,在该系统中可以检测到电池芯充电过程中出现的过电压或电池芯放电过程中出现的欠电压,并相应地通过适当的措施(例如终止充电过程)来避免。
通常情况下,这种电池、特别是用于混合动力车辆和电动车辆的电池中的电池组是以这样一种方式相互连接的,即提供数百伏的总电压,而由于串联连接,加在每个电池芯上的电压通常只有几伏。但是,如果这些电池发生故障,例如电池组中的部分或全部电池芯的电气连接发生故障,则会在电路的这一点上施加电池电压的几分之一,或者在极端情况下,甚至是电池的全电压(在许多情况下可能达到800伏或更高)。在这种情况下,可能会导致短路并产生电弧,对蓄电池或整车造成严重损坏。
电池组中的电池芯可能会相继发生故障,这可能与相应电池组的电压逐渐变化有关。
虽然目前已知的系统可以在测量到特定电池组的电压超过标称值或过去存储的值时关闭电池,但这种方法的可靠性有限。这是因为这些值可能是为特定电池配置或电池系列确定的,与具体情况下需要监控的单个电池并不完全匹配。此外,电池的状态在其寿命期间可能会发生很大变化,例如,受到其寿命、充电和放电时间、特定应用负载、运行时间、运行条件和/或环境条件的影响。因此,这些一般标称值可能不适用于单个电池和/或其状态,因此这些值应包括较大的公差范围。因此,在某些情况下,电池的临界状态可能要到后期才能确定。
因此,有必要对电池进行更精确的监测,以便及早发现故障,并且优选地能用于多个电池和/或多种类型的电池。
发明内容
从已知的现有技术出发,本发明的目的是提供一种改进的电池监测单元。
本发明的目的是通过具有权利要求1所述特征的电池监测单元来实现的。从从属权利要求、说明和附图中可以得出有利的实施例。
因此,本发明提出了一种电池监测单元,该装置包括接口,该接口配置成经由电池的每个电池组相应的电压分接头接收电压,每个电池组包括彼此并联连接的至少两个电池芯,电池与电池监测单元耦合并包括至少两个电池组。根据本发明,设置有评估单元,其配置用于比较从电池中至少两个串联的电池组接收的电压,并根据比较结果输出信号。
电池组既可以是机械和电气集成为单元的电池模块,也可以是电池模块内或电池内的逻辑单元。电池组的特点是,它至少由两个并联的电池芯组成,并具有自己的电压分接头,这与电池的机械结构和空间布局无关。
每个电池组通常配备相同数量的电池芯,其中,电池组的电池芯并联连接。如果在电池的操作状态下,各电池芯的电压符合操作状态的规定,则至少两个电池组的电压比较结果在除了常见的测量波动外是基本相似的。然而,如果电池组中的一个或多个电池芯未按规定工作,则该电池组的电压将与电池组对中的其它电池组的电压不同。换句话说,通过比较至少两个串联电池组的电压分接头的分接电压,甚至可以检测到偏离正常或预期状态的微小电压变化。
各个电池组的电压分接头之间的分接电压的比较可以通过减去测量值来轻松实现。如果电池在正常操作时按预期状态工作,则差值基本为零,如果出现电压差,则差值会偏离零值。
电池组的电压分接头之间的分接电压比较也可以通过形成测量值的商来实现。当电池正常操作时,商基本为1,如果测量电压出现偏差,商就会偏离1。
测量电压的比较也可以通过其它计算比较方案进行。
这样,即使电压有细微差别,也能显示出电池芯的损耗或即将损耗,从而对电池的状态进行非常精确的监控。在电池组高度并行化以及每个电池组中并联电池数量相应较多的情况下,这一点特别有利,特别是因为这样可以及早发现现有故障,否则可能会导致严重甚至危险的故障。
作为一种安全措施,例如可以在电池芯中安装基于膜的电流中断装置(CID),当电池芯中产生过多气体、例如由于老化、生产故障或过载以及电池芯中的相关压力升高时,该装置会选择性地中断电接触。如果能及早检测到这种中断,就能防止因各电池组中剩余电池芯的电流相应增加而引发连锁反应。因此,安全性大大提高。电池组中一个或多个电池芯的停止工作可通过所建议的电池监测单元进行相应检测。
此外,无论电池的具体配置如何,电池监测单元一般都能对电池进行监控。这是因为,通过对电池中至少两个串联电池组进行相对比较,就可以省去将绝对的、单独的电压值与根据类型和/或配置成相应电池组规定的电压进行比较的过程。
同样,确定差值、例如用于比较的差值后,信号的输出一般就可以在不考虑电源或相应电池组的情况下进行。在电池的使用寿命或寿命期间,电池状态可能发生的任何变化,例如,由于电池寿命、充电和放电时间、特定应用负载、操作时间、操作条件和/或环境条件而引起的变化,同样可以自动考虑在内,因为在操作期间,这些变化对于电池的各电池组来说并无明显差异。因此,可以对电池状态进行精确监控,从而在整个使用寿命期间及早发现故障。
电池监控单元可以是单独的模块,也可以是电池控制单元中的集成构件。电池监控单元包括评估单元,用于评估接收的电压或测量值,并确定或计算至少两个串联电池组的相应比较值。接口可作为硬件构件存在,例如,实现与相应电压分接头的电耦合,和/或至少部分地包括用于传输相应测量信号或数据的计算机可读逻辑单元。
此外,还可以对各种串联的电池组进行比较,例如确定差值。例如,可以为彼此不直接相邻的电池组和/或为反过来由多个电池组相互连接并共同组成一电池组的电池组确定差值。不同的差值可以基本同时或依次确定,这样在输出的信号中可以考虑多个差值,或者为每个单独的差值输出信号。
例如,在多个电池组的情况下,可以相互比较非相邻电池组的电压,并对相应的依次或相邻电池组重复进行比较,这样就可以根据这些电压值推断或断定单个电池组中可能存在故障。然而,也可以将并排布置的多个电池组、例如相邻的两个电池组与相应数量的并排布置的非匹配电池组进行比较。这样就可以得出结论,例如在电池组的特定区域是否存在潜在故障。
同样,还可以提供一定程度的安全冗余,其中每个电池组与一个或多个电池组或所有其它电池组的比较值、例如差值都是单独确定的。通过所有电池组彼此之间的比较,可以掩盖例如电压波动的情况,进一步提高监控的准确性。
电池监测单元的评估单元优选地能进行比较,例如至少确定相应相邻电池组的差值。术语“相邻”应理解为在电源端子的方向上或相应电压分接头串联的连续布置,这样,例如,一个电池组的电压与另一个电池组的电压进行比较,而另一个电池组恰恰是比电源端子更靠近电池组。
这样,就可以确定单个电池组可能存在的故障,而且无需配置数据就可以将分接电压与相应的电池组联系起来。换句话说,可以为特定的单个电池组输出信号,同样可以对电池的状态进行非常精确的监测。
此外,电池监测单元的评估单元优选地配置成在相应差值超过预定阈值时输出信号。例如,阈值可以是表征与一个或多个电池芯电压相对应的电压升高的特征,其中电池芯可以例如提供标准化的功率。同样,阈值也可以选择为针对欧姆电阻的预定增长,欧姆电阻是表征潜在故障、例如一个或多个电池芯的故障存在的特征。在这方面,可以测量特定电流下电池组上的电压降,并由此推断或得出该电池组的欧姆电阻。
替代地或另外地,电池监测单元的评估单元还可以配置成在差值与形成差值的至少一个电池组的电压值之比达到0.01:1.0至0.25:1.0、优选地是0.05:1.0至0.20:1.0时,则输出信号。
换句话说,差值可以确定为特定电池组的分接电压的百分比,优选地是相应较低电压的百分比,如果该百分比在电压的1%至25%之间或5%至20%之间,或者超过该值,则可以输出信号。例如,如果差值超过约15%,就可以输出信号。百分比可以这样预确定,即对于信号输出,典型电压波动被忽略,以足够的概率表示故障出现,或者特定故障甚至被以百分比来预定。因此,百分比的选择方式可以是当超过该百分比时进行检查或需要采取行动。
这种实施例的另一个优点是,通常情况下,无论电池配置如何,都可以对电池进行监控。因此,不需要绝对功率值或阈值,因此可以对每种类型的电池进行电池状态监测,而与电池的相应配置无关。因此,百分比可以作为阈值,而无需与绝对电压值相对应。这对于电池性能在使用寿命期间可能发生的变化也是有利的,特别是因为可以假设各组电池的性能随着时间的推移以类似的方式发生变化,例如随着充电周期和操作条件的变化。无论使用寿命长短,规定的比率或百分比对于故障检测都是有意义的。
为了使信号输出更加具体或考虑到各种操作状态,可以在已知电流下确定空闲状态和负载状态下的差值,并将相应的差值相互比较。这样,就可以通过计算消除电池芯不同充电状态的影响,并在输出信号时将其考虑在内。
这种检查可能会在电池的常规或正常操作中长期或间歇性地发生。此外,任何制造缺陷也可以通过这种方法检测出来,例如,在生产车间制造完成后,作为生产线末端的检查,可以直接进行检查或检验。
例如,当相应的连接条或汇流条因制造缺陷或制造公差而未正确布置,从而导致电池组或相应并联的电池芯的全部或大部分焊点未正确完成时,就可以通过这种方法确定整个电池组或电池组子区域的缺陷焊点。在使用电池时,这些焊点可能会因过渡电阻过大而失效。因此,在低电流下检查差值的好处是可以检测到这种不希望出现的、潜在的危险状态,从而避免这种情况的发生。
同样,有关电池芯电接触的工艺要求也可相对降至最低,特别是因为故障可在事后可靠地检测出来。因此,可以简化或促进生产,并有可能以更快的速度和更高的成本效益进行生产。
此外,相应电池组的行为或其在使用寿命期间的发展也可能是可变的,同样也可能出现波动或变化,这与操作状态有关。此外,单个电池芯的潜在故障可能还不会导致电流中断装置的触发。然而,单个电池芯的质量可能会随着电池的使用寿命而下降,这种质量会反映在相应的电压上。
因此,电池监测单元的评估单元可配置成记录相应比较值、例如差值的进展或过程,并在进展偏离预定进展时输出信号。这样,就可以在早期阶段检测到消极趋势,并识别出相应的电池组,以便随后相应地更换该电池组中的有缺陷的电池芯,或包括有缺陷电池芯的电池组,或包括有缺陷电池芯的电池组的电池模块,或整个电池。预定的进展可以存储在电池监控单元中,并与记录的进展一起作为比较的一部分,例如作为确定差值或输出信号的一部分。
例如,预定的进展可以包括差值在特定使用寿命内的预期进展,也可以规定更复杂的多项式进展,通过统计评估和相关性等手段与记录的进展进行比较,如果相关性偏离规定的容差范围,则输出信号。
电池监测单元的评估单元优选地配置成根据相应的比较以及例如差值来确定相应电池组(或多个电池组)的总电阻,总电阻是表征电池组操作状态的特征。通过这种方式,可以将操作状态下的欧姆电阻输入到差值评估和信号输出中,其中电阻值可能较高,例如在最大操作或满载情况下,由于温度相对较高,导致电阻值可能较高。然而,如果总电阻、例如在正常操作时的总电阻与规定或设想的总电阻不同,且该电阻相应较高,则较高的总电阻可能是电池故障的特征,从而可以相应地输出信号。
此外,电池监测单元的评估单元可包括电流/电压特征曲线,并配置成根据相应的差值和电流/电压特征曲线输出信号。根据电流/电压特征曲线(例如基于经验值),可以计算出相应特定差值下相应电池组电阻的相应变化,这可能是存在特定故障的特征。换句话说,可以根据特征曲线进行更精确的故障检测。
也可以由中央单元、例如服务器或中央车辆控制系统提供特征曲线。因此,电池监测单元的评估单元优选地配置成通过接口接收与电池有关的特征数据,并将所述数据传输或通信到中央单元,以及响应于所传输的特征数据从中央单元接收至少一个电流/电压特征曲线,其中,电池监测单元配置成根据相应的差值和电流/电压特征曲线输出信号。为了发送和接收相应的数据,电池监测单元可以包括通信模块,或者可以与电池控制单元的通信模块进行通信耦合。查明至少一条特征曲线的优点之一是,可以获得最新的特征曲线,并可将特定的特征数据考虑在内,从而指定相应电池的特征曲线。
特征数据可包括电池类型、每个电池组的并联电池的数量、电池芯类型、串联电池组的数量、电池应用和/或与电池有关的操作数据。因此,可以进一步指定特征曲线,该特征曲线可根据电池、电池结构、电池用途和/或电池在使用寿命期间的发展情况进行调整。这样,就可以根据差值和特征曲线的比较,非常准确地确定总电阻的变化等,从而进一步改善潜在故障的早期检测。任何阈值也可相应调整,容差范围也可缩小。
此外,还可以根据特征数据,只查明与电池相关的特征曲线。中央单元提供的特征曲线可以基于实际分接电压的经验值和/或基于比较数据和/或基于对于具有可比特征数据的电池实际确定的差值。因此,电池监控单元优选地配置成将接收的电压和/或相应的比较数据和/或相应的差值传输到中央单元,接收的电流/电压特征曲线基于中央单元针对具有相应特征数据的多个电池评估的电压和/或比较数据和/或差值。
例如,可以集中收集相应数量车辆的多个电池的数据,并以匿名方式进行评估,根据收集的数据和相应的电池条件调整特征曲线。因此,从电池监测单元接收的特征曲线优选地与具有相应电池状态的电池的经验值相对应。因此,故障检测可以更准确地进行,根据(实际)特征曲线,电压变化同样可以被检测到,否则会导致根据经验值输出信号的情况被忽略。
如上所述,可根据电流/电压特征曲线确定相应的电流,该电流与分接电压或比较值、例如是电压变化特征的确定的差值相对应。在电流和差值的基础上,可以计算或确定相应电池组的总电阻,从而对可能发生的故障得出更准确的结论。为了更准确地确定总电阻的潜在增加,电池监测单元优选地还配置成经由接口接收来自用于至少两个串联车顶电池组的相应电流传感器的电流,并根据相应的电流进一步输出信号。
这样可以减少未知变量的数量,此外还可以提供根据特征曲线的预期电流的反馈,从而进一步提高输出信号的可靠性。
电池监测单元的评估单元也可配置成实时或以指定的时间间隔进行比较,例如确定比较结果和相应的差值。通过这种方式,可以持续监测电池的状态,以便在发生严重故障时立即输出信号。不过,由于电池监测单元,特别是通过确定相应的差值来提高电池的安全性,甚至可以检测到轻微的故障迹象,因此也可以定期或间歇性地确定差值,这样就足够了。例如,差值的测定可以只在常规操作或正常操作时进行,测定优选地在1分钟至1小时的时间间隔内进行,更优选地是5分钟至10分钟。
信号可包括对于电池的警告、维护信号和/或电池控制信号。
例如,根据确定的差值,可以评估或确定特定电池组中的至少一个电池芯已经失效或似乎将在预定时间内失效。在这种情况下,可能只需输出警告信号,例如通过通信模块输出,提请用户注意故障的存在。同样,也可以输出维护信号,例如作为警告信号的一部分来输出,以表明需要采取行动,例如,应检查或维护特定的电池组或电池模块,或更换相应的电池芯、电池组、电池模块或整个电池,以避免对电池和车辆造成任何潜在的损坏。
此外,在发生严重故障等情况下,可输出控制信号,启动保护措施。通过这种方式,可以限制电池的功率,从而限制最大电流负载。此外,还可通过接触器将蓄电池与用电设备隔离,以防止电流流入。通过对故障的早期检测和相应信号的输出,电池的安全性和未受影响构件的功能性都得到了显著提高。即使通过对潜在故障的早期检测,可以在很大程度上避免上述基于膜的电流中断装置因老化或过载等原因可能产生的连锁反应,但仍可提供这种保护措施,以确保在紧急情况下电池的足够安全。
电池监测单元可适用于多种应用和多种类型的电池。电池监测单元优选地用于监控牵引电池。因此,该电池监测单元可以形成例如电动车辆牵引电池的模块。
根据本发明,牵引电池包括电池监控单元,从而进一步实现上述目标。
例如,该牵引电池可以显示出具有相应并联电池芯的相应串联电池组,其中,为每个电池组提供了与电池监控单元接口通信和/或电耦合的电压分接头。每个电池组优选地还包括多个圆柱形电池芯。接口可作为电池监测单元的独立构件,或者作为牵引电池控制装置的一部分,如果监测单元已相应地设计。牵引电池还可包括接触器,以实现与用户的隔离,还可包括电源端子,这些电源端子可针对电池的特定应用进行配置或设计。牵引电池优选地配置用于电动车辆。
附图说明
本发明的优选其它实施例将通过下面的图示说明进行更详细的解释:
图1是电池监测单元的示意图;
图2示出了用于为相邻电池组提供电压的串联电池组布置示意图;
图3是图2所示布置的示意图,用于为多个电池组提供电压;以及
图4是图2所示布置的示意图,用于为不相邻的电池组提供电压。
具体实施方式
下面将参考各图对优选实施例进行描述。在此方面,各图中相同、相似或类似的元件被提供相同的附图标记,为了避免冗余,将部分省略对这些元素的重复描述。
图1中示意性地示出了电池监控单元10,该电池监控单元可选地形成能够与电池的控制单元通信连接的模块。电池监控单元10包括接口12,该接口配置成接收来自电池1的电池组22的电压14A、14B,该电池组包括至少两个相互并联的电池芯24,如箭头所示。相应电池组22的电压14A、14B例如通过电压分接头28A、28B...、28E提供。下面将参照图2至图4再次明确介绍这一点。
第一电压14A和第二电压14B被经由接口12接收作为串联在一起的两个电池组的电压,根据本实施例,它们由评估单元16接收,其中,评估单元16将接收的电压14A和14B相互比较,并在此处描述的具体实施例中,根据接收的电压14A和14B确定差值。替代地,也可以根据电压14A、14B得出商。
需要相互比较的电压14A、14B可以分别经由两个导体进行测量,其中电池组既可以彼此相邻,也可以彼此间隔开。
换句话说,在用于测量14A和14B电压的电池组之间,还可以有一个或多个电池组。同样,电压14A、14B也可以经由相应的导体对于多个电池组依次进行测量。
电压14A和14B可分别跨一个电池组或跨多个电池组进行测量,因此,如下图所示,多个电池组可与相应数量的不同电池组进行比较,而不是电池组对。
随后将差值与阈值进行比较,阈值可以是绝对值,也可以是百分比。绝对值既可以是负值,也可以是正值,这样相应电池组的过压和欠压都能被考虑在内。此外,确定或查明的差值还可以作为构成差值的电池组的分接电压的百分比,优选地是相应的较低电压的百分比,该百分比与预定的百分比进行比较,因此可将预定百分比视为阈值。
根据差值与阈值的比较,在超过阈值的情况下,可通过接口12输出信号18。替代地,也可以规定特定大小的差值或大于预定的最小差值的差值自动导致信号18输出,例如经由适当的电路输出。
在本例中,信号18包括警告信号和潜在的控制信号,具体与确定的相应差值的大小有关。这样,例如,如果确定的差值表明一个或多个电池芯可能在可预见的未来发生故障,则可以输出警告信号,而特别是当差值表明可能发生严重故障时,则可以输出控制信号。
例如,信号18可以通过限制电池的功率启动安全措施,从而限制最大电流负载。同样,也可以通过接触器将电池与用电设备隔离,以防止电流流动,例如在电流中断装置激活时引发连锁反应。
在图1中,还示出了可选的通信模块20,如相应的箭头所示,该模块与评估单元16双向通信耦接。例如,通信模块20可以实现与中央单元100和/或电池控制装置的通信。通过通信模块20,还可以传输更多特定应用的信号或数据。例如,维护信号也可以通过这种方式传输给维护服务,其中警告信号可以显示在显示屏上。中央装置100可以是车辆中央控制系统等。
在图2至图4中,示出了用于构建电池1的串联连接的电池组22的布置示意图,其中,负载被连接到电源端子26。
电池组22除其它外还提供用于检查相应操作状态的电压14A、14B,其中,电压14A、14B可由电池监测单元10(如图1所示)通过接口12接收。
在本例中,该布置示意性地示出了电池模块,其中,串联连接的电池组22的数量不应理解为具有限制性。每个电池组22还包括预定数量(在图中也不受限制)的电池芯24,它们在相应的电池组22内并联连接。
例如,此处示意性示出的电池模块可用于构建电动车辆的牵引电池,并可相应地经由电源端子26与相应的负载电连接或耦合。为了构建电池1,通常需要多个电池模块,这些模块之间可以串联或并联,以提供所需的容量和额定电压。
根据图2,相邻的电池组22的电压14A和14B经由相应的电压分接头28A、28B、28C分接。因此,视图中上方电池组22的电压14A是通过电压分接头或导体28A和28B确定的,而直接相邻的电池组22(图中直接位于正下方)的电压14B是通过电压分接头22B和22C确定的。通过电池监测单元10确定的相邻电池组22的差值,可以为特定或特殊的单个电池组22输出信号18,同样可以提供对电池状态进行非常精确的监控。在本例中,可以根据差值和相邻电池组22的确定值来确定特定电池组22内的潜在故障。
在本例中,故障30通过上方电池组22中电池芯24的符号来描述,该符号在图中布置在右侧。因此,超过阈值可能表明该特定电池组22中的电压升高,这样,例如,电池芯24的触发式膜电流中断装置就能及早检测到该故障30,并避免因潜在连锁反应而造成进一步损坏。
图3和图4示出了差值的另一种确定方法,在图3所示的实施例中,一组电池组22、即上方两个电池组22的分接电压14A与下方两个电池组22的分接电压14B进行比较或被提供。因此,电压分接头28A和28C用于电压14A,而电压分接头28C和28E用于电压14B。由于相应电池组22的多重性,监测工作可以简化,例如,可以就电池组特定区域是否存在潜在故障得出结论或评估。这种通过信号18对某一区域进行指示的方式,对于串联电池组数量较多的电池组来说可能是有利的。此外,通过这种方式通常还可以降低所需的计算能力,或利用现有的计算能力,从而以更高的时间分辨率来确定差值和信号输出。
另一种方法如图4所示,其中接收或提供非相邻电池组22的电压14A、14B。这种通过电压分接头24A、24B和24C、24D对电压14A、14B进行检测的方式可能具有优势,例如,相邻电池组22在特定操作条件下可能会相互影响,从而可以忽略操作波动。这样,在一些情况下,确定的差值可能更具表现力,可能存在的阈值可能包括较小的操作容差范围。
此外,差值的确定也可以以这种方式进行,或针对连续的电池组22进行,根据本实施例,首先将上方电池组22的电压14A与相邻电池组22的电压14B进行比较,然后再依次与布置在其下的电池组22进行比较,以此类推,从而提供一定的安全冗余。例如,图2和图4的组合就示出了这种差值的连续(或平行)确定。在一个有利的实施例中,电压14A与所有单个电池组22的电压进行比较。这样,不仅相邻电池组22的电压可以相互比较,电池组对(电池组22并非直接相邻)的电压也可以相互比较,以确定各自的差值。
在适用的情况下,本发明实施例中介绍的所有单个特征都可以相互组合和/或交换,而不脱离本发明的范围。
附图标记列表
1 电池
10 电池监测单元
12 接口
14A 第一电压
14B 第二电压
16 评估单元
18 信号
20 通信模块
22 电池组
24 电池组
26 电源端子
28A-28E 电压分接头
30 故障
100 中央单元
Claims (15)
1.一种电池监测单元(10),包括接口(12),所述接口配置成能够接收电池(1)的每个电池组(22)的电压(14A、14B),所述电池组包括至少两个相互并联的电池芯(24),所述电池与所述电池监测单元(10)耦合并包括至少两个电池组(22),
其特征在于,
设置有评估单元(16),其配置成能够比较从所述接口(12)接收的至少两个串联的电池组(22)的电压(14A、14B),并根据比较结果输出信号(18)。
2.根据权利要求1所述的电池监测单元(10),其中,所述评估单元(16)配置成能够确定电压的差值和/或确定电压的商以用于比较从所述接口(12)接收的电压(14A、14B),并根据所述差值和/或商输出信号。
3.根据权利要求2所述的电池监测单元(10),其中,所述评估单元(16)配置成能够在相应的差值超过预定阈值或相应的商偏离1达到预定程度时输出信号(18)。
4.根据权利要求2或3所述的电池监测单元(10),其中,所述评估单元(16)配置成能够在所述差值与形成所述差值的电池组(22)中的至少一个的电压值之比达到0.01:1.0至0.25:1.0、优选地是0.05:1.0至0.20:1.0时输出信号(18)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电池监测单元(10),其中,所述电池监测单元配置成能够记录所述比较结果的进展、优选地是相应的差值和/或商的进展,并能够在所述进展偏离预定进展时输出信号(18)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电池监测单元(10),其中,所述评估单元(16)配置成能够根据相应的差值确定相应的电池组(22)的总电阻,所述总电阻是表征电池组(22)的操作状态的特征。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电池监测单元(10),其中,所述评估单元(16)包括电流/电压特征曲线,并配置成能够根据相应的比较结果和所述电流/电压特征曲线输出信号(18)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电池监测单元(10),其中,所述电池监测单元配置成能够通过所述接口(12)接收电池(1)的特征数据,并能够将所述特征数据传输至中央单元(100),以及能够响应于所传输的特征数据从所述中央单元(100)接收至少一个电流/电压特征曲线,其中,所述评估单元(16)配置成能够根据相应的比较结果和所述电流/电压特征曲线输出信号(18)。
9.根据权利要求8所述的电池监测单元(10),其中,所述特征数据包括电池类型、每个电池组的并联电池芯的数量、电池芯类型、串联电池组的数量、电池(1)的应用和/或电池(1)的操作数据。
10.根据权利要求8或9所述的电池监测单元(10),其中,所述电池监测单元配置成能够将接收的电压(14A、14B)和/或相应的比较结果、优选地是差值和/或商传输到所述中央单元,接收的电流/电压特征曲线基于由所述中央单元针对具有相应特征数据的多个电池(1)评估的电压和/或比较结果。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电池监测单元(10),其中,所述评估单元(16)还配置成能够经由所述接口(12)从用于所述至少两个串联的电池组(22)的相应电流传感器接收电流,并能够根据相应的电流继续输出信号(18)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电池监测单元(10),其中,所述评估单元(16)配置成能够实时或以预定的时间间隔执行相应的比较。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电池监测单元(10),其中,信号(18)包括对于电池(1)的警告、维护信号和/或控制信号。
14.根据前述权利要求中任一项所述的电池监测单元(10),其中,所述比较是相应针对相邻的电池组(22)进行的。
15.一种牵引电池,包括根据前述权利要求中任一项所述的电池监测单元(10),并包括至少两个电池组(22),每个电池组(22)包括多个相互并联的圆柱形电池芯(24)。
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