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QUERVERWEIS AUF VERBUNDENE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der
US Provisional Patentanmeldung mit der Seriennummer 62/572,654 , angemeldet am 16. Oktober 2017, und der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 16/159,958, angemeldet am 15. Oktober 2018, in Anspruch. Die gesamte Offenbarung dieser Anmeldungen wird durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen.
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BEREICH
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Batteriezellenüberwachungssystem für eine Batterie, die eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben des Batteriezellenüberwachungssystems.
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HINTERGRUND
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Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen zur Verfügung, die sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, jedoch nicht notwendigerweise zum Stand der Technik gehören.
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Batterien werden im Allgemeinen in unzähligen unterschiedlichen Anwendungen verwendet, von tragbaren elektronischen Geräten zu elektrischen Fahrzeugen und Hybridfahrzeugen. Zum Beispiel weisen Fahrzeugbatterien eine Vielzahl von Batteriezellen auf und können Batterieüberwachungssysteme aufweisen. Typische Batterieüberwachungssysteme überwachen die gesamte Batterietemperatur, die Spannung und den Strom und überwachen manchmal diese Parameter auf einem „Modul“-Niveau. Ein Modul ist eine Untermenge bzw. Teilmenge von mehreren Batteriezellen in der Batterie, die auf eine solche Art und Weise verbunden sind, dass die Parameter nur für das gesamte Modul gemessen werden können.
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Das Überwachen auf dem Niveau der Batterie oder dem Niveau des Moduls führt jedoch nicht zum besten Einblick in die Leistung von jeder einzelnen Zelle in der Batterie. Dies gilt insbesondere, wenn die Anzahl von Zellen in dem Modul oder der Batterie groß ist. Wenn Parameter von einer großen Anzahl von Zellen in einer Gesamtmessung kombiniert werden, sind geringe Unterschiede bei einzelnen Zellen schwierig wahrzunehmen. Folglich besteht eine Notwendigkeit für ein verbessertes Batteriezellenüberwachungssystem.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung zur Verfügung und ist keine umfassende Offenbarung ihres gesamten Schutzbereichs oder sämtlicher ihrer Merkmale und Vorteile.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Batteriezellenüberwachungssystem zur Verfügung zu stellen, das die oben genannten Nachteile angeht und beseitigt.
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Folglich ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Batteriezellenüberwachungssystem für eine Batterie zur Verfügung zu stellen, die eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist. Das Batteriezellenüberwachungssystem weist eine Abtastleitung und eine Vielzahl von Zellenabtasteinheiten auf, die jeweils einen Schwingungskreis aufweisen und mit einer der Vielzahl von Batteriezellen und mit der Abtastleitung verbunden sind. Jeder der Schwingungskreise weist eine Bandmittenfrequenz auf, die von einem interessierenden Zellenparameter der einen der Vielzahl von Batteriezellen abhängt. Das Batteriezellenüberwachungssystem weist auch eine Zellenabtastleseeinheit auf, die mit der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten durch die Abtastleitung elektrisch verbunden und dafür vorgesehen ist, die Bandmittenfrequenz des Schwingungskreises von jeder der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten zu ermitteln und somit den interessierenden Zellenparameter von jeder der Vielzahl von Batteriezellen zu ermitteln. Der Schwingungskreis von jeder der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten weist einen Varaktor, der mit der einen der Vielzahl von Batteriezellen elektrisch verbunden ist, um eine veränderliche Varaktorkapazität abhängig von dem interessierenden Zellenparameter der einen der Vielzahl von Batteriezellen zur Verfügung zu stellen, und wenigstens einen Induktor auf, der in Reihe mit der einen der Vielzahl von Batteriezellen zwischen der einen der Vielzahl von Batteriezellen und dem Varaktor verbunden ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird auch eine Zellenabtasteinheit eines Batteriezellenüberwachungssystems für eine Batteriezelle einer Batterie zur Verfügung gestellt. Die Zellenabtasteinheit weist einen Schwingungskreis mit einer Bandmittenfrequenz und einem positiven Batterieknoten zum Verbinden mit einem positiven Anschluss von einer der Vielzahl von Batteriezellen und einem negativen Batterieknoten zum Verbinden mit einem negativen Anschluss der einen der Vielzahl von Batteriezellen auf. Der Schwingungskreis weist auch einen positiven Abtastknoten zum Verbinden mit einer Abtastleitung und einen ersten Induktor mit einer ersten Induktivität auf, der zum Sperren von Wechselstrom und Hochfrequenzsignalen elektrisch zwischen dem positiven Batterieanschluss und dem positiven Abtastknoten verbunden ist. Zusätzlich weist der Schwingungskreis auch einen negativen Abtastknoten zum Verbinden mit einer analogen Masse auf. Der Schwingungskreis weist zusätzlich einen Varaktor auf, der über dem negativen Abtastknoten und dem positiven Abtastknoten und parallel mit der Batteriezelle elektrisch verbunden ist, um eine variable Varaktorkapazität zu erzeugen, die von einer Zellenspannung der einen der Vielzahl von Batteriezellen abhängt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird auch ein Verfahren zum Betreiben eines Batteriezellenüberwachungssystems zur Verfügung gestellt. Das Verfahren beginnt mit dem Schritt des Variierens einer variablen Varaktorkapazität eines Varaktors eines Schwingungskreises von jeder einer Vielzahl von Zellenabtasteinheiten, die mit einer der Vielzahl von Batteriezellen elektrisch verbunden sind, wobei die variable Varaktorkapazität von einem interessierenden Zellenparameter der einen der Vielzahl von Batteriezellen abhängt. Das Verfahren wird fortgesetzt mit dem Schritt des Variierens einer Bandmittenfrequenz des Schwingungskreises, der wenigstens einen Induktor aufweist, der in Reihe mit der einen der Vielzahl von Batteriezellen zwischen dem Varaktor und der einen der Vielzahl von Batteriezellen als Reaktion auf das Verändern der variablen Varaktorkapazität verbunden wird. Als nächstes weist das Verfahren den Schritt des Ermittelns der Bandmittenfrequenz des Schwingungskreises von jeder der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten unter Verwendung einer Zellenabtastleseeinheit auf, die mit der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten über eine Abtastleitung elektrisch verbunden ist. Das Verfahren endet mit dem Ermitteln des interessierenden Zellenparameters von jeder der Vielzahl von Batteriezellen, basierend auf der Bandmittenfrequenz des Schwingungskreises von jeder der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten, die unter Verwendung der Zellenabtastleseeinheit ermittelt wurden.
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Weitere Bereiche der Anwendbarkeit werden aus der hierin zur Verfügung gestellten Beschreibung deutlich. Die Beschreibung und spezifische Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur für Zwecke der Darstellung bzw. Erläuterung vorgesehen und sind nicht dafür vorgesehen, den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu begrenzen.
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Figurenliste
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen sind nur zur Darstellung ausgewählter Ausführungsformen und nicht für alle möglichen Ausführungsformen vorgesehen und sie sind nicht dafür vorgesehen, den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu begrenzen.
- 1 zeigt ein Batterieüberwachungssystem gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt eine Zellenabtasteinheit des Batteriezellenüberwachungssystems von 1 gemäß Aspekten der Erfindung; und
- 3 und 4 zeigen ein Verfahren zum Betreiben des Batteriezellenüberwachungssystems der 1 und 2 gemäß Aspekten der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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In der nachfolgenden Beschreibung sind Details angegeben, um ein Verständnis der vorliegenden Erfindung zu schaffen. In einigen Fällen sind bestimmte Schaltkreise, Strukturen und Techniken nicht im Detail beschrieben oder dargestellt worden, um die Erfindung bzw. Offenbarung nicht unklar werden zu lassen.
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Im Allgemeinen betrifft die vorliegende Erfindung ein Batteriezellenüberwachungssystem der Bauart, die zur Verwendung in vielen Anwendungen geeignet ist. Das Batteriezellenüberwachungssystem und damit verbundene Verfahren zum Betreiben desselben gemäß der vorliegenden Erfindung werden in Verbindung mit einem oder mehreren beispielhaften Ausführungsformen beschrieben. Die spezifischen beispielhaften Ausführungsformen, die hierin offenbart sind, werden hauptsächlich zur Verfügung gestellt, um die erfindungsgemäßen Konzepte, Merkmale, Vorteile und Aufgaben mit ausreichender Klarheit zu beschreiben, um es dem Fachmann zu erlauben, die Erfindung zu verstehen und auszuführen. Insbesondere sind die beispielhaften Ausführungsformen so angegeben, dass die vorliegende Erfindung vollständig ist und den Schutzbereich vollständig an den Fachmann weitergibt. Viele spezifische Details werden angeführt, wie Beispiele von spezifischen Bauteilen, Vorrichtungen und Verfahren, um ein vollständiges Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zur Verfügung zu stellen. Dem Fachmann wird klar, dass spezifische Details nicht ausgeführt werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen unterschiedlichen Formen ausgeführt werden können und dass sie auch nicht so ausgelegt werden sollten, dass der Schutzbereich der Erfindung eingeschränkt wird. In einigen beispielhaften Ausführungsformen werden gut bekannte Prozesse, gut bekannte Strukturen von Vorrichtungen und gut bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile durch die gesamten Ansichten hindurch angeben, ist in den 1 und 2 ein Batteriezellenüberwachungssystem 20 für eine Batterie 22, die eine Vielzahl von Batteriezellen 24 aufweist, dargestellt. Das Batteriezellenüberwachungssystem 20 weist eine Hochfrequenz (HF)-Abtastleitung oder Abtastleitung 26 auf.
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Eine Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 weisen jeweils einen Schwingungskreis 30 auf, der eine Bandmittenfrequenz aufweist und mit der Abtastleitung 26 elektrisch verbunden ist. Wie am besten in 2 dargestellt ist, weist der Schwingungskreis 30 einen positiven Batterieknoten 32 zum Verbinden mit einem positiven Anschluss bzw. Pluspol von einer der Vielzahl von Batteriezellen 24 und einen negativen Batterieknoten 34 zum Verbinden mit einem negativen Anschluss bzw. Minuspol von der einen der Vielzahl von Batteriezellen 24 auf. Der Schwingungskreis 30 weist auch einen positiven Abtastknoten 36 und einen ersten Induktor 38 mit einer ersten Induktivität auf, der zwischen dem positiven Anschluss der Batterie 22 und dem positiven Abtastknoten 36 elektrisch verbunden ist, um Wechselstrom und Hochfrequenzsignale zu sperren. Der Schwingungskreis 30 weist des Weiteren einen negativen Abtastknoten 40 und einen zweiten Induktor 42 mit einer zweiten Induktivität auf, der zwischen dem negativen Anschluss der Batterie 22 und dem negativen Abtastknoten 40 elektrisch verbunden ist, um Wechselstrom und Hochfrequenzsignale zu sperren.
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Der Schwingungskreis 30 weist auch einen Varaktor 44 oder spannungsvariablen Kondensator auf, der über den negativen Abtastknoten 40 und den positiven Abtastknoten 36 elektrisch verbunden ist. Detaillierter ausgedrückt, weist der Varaktor 44 eine Varaktoranode 46, die mit dem negativen Abtastknoten 40 elektrisch verbunden ist, und eine Varaktorkathode 48 auf, die mit dem positiven Abtastknoten 36 elektrisch verbunden ist. Auf diese Weise ist der Varaktor 44 parallel mit der Batteriezelle 24 angeordnet, um eine variable Varaktorkapazität zur Verfügung zu stellen, die von einer Zellenspannung abhängt, zum Beispiel von der einen der Vielzahl von Batteriezellen 24 (z. B. variiert sie als eine Funktion der Zellenspannung). Andere Anordnungen bzw. Schaltungen des Varaktors 44 sind ebenfalls möglich. Der Schwingungskreis 30 weist zusätzlich einen parallelen Kondensator 50 auf, der zwischen der Varaktoranode 46 und der Varaktorkathode 48 parallel zu dem Varaktor 44 elektrisch verbunden ist. Somit weist der Schwingungskreis 30 eine Resonanz- oder Bandmittenfrequenz auf, die von einem interessierenden Zellenparameter abhängt (z. B. Zellenspannung der Batteriezelle 24, mit welcher jede der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 verbunden ist).
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In der beschriebenen Konfiguration ist die Resonanzfrequenz des Schwingungskreises 30 eine Funktion der fixen Induktor (L)- und Kondensator (C)-Bauelemente (z. B. der erste Induktor 38 und der zweite Induktor 42 und der parallele Kondensator 50) und der variablen Varaktorkapazität des Varaktors 44. Wenn sich die Zellenspannung von jeder Batteriezelle 24 ändert, ändert sich die Resonanzfrequenz des Schwingungskreises 30 aufgrund der Änderung der variablen Varaktorkapazität des Varaktors 44. Jede der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28, die in einem mehrzelligen Batteriesystem (z. B. Batterie 22) verwendet wird, ist durch Variieren des Werts der Induktoren 38, 42, 52 und/oder Kondensatoren 50, 54, 56 auf eine unterschiedliche oder einzigartige nominale Bandmittenfrequenz eingestellt.
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Die Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 weisen jeweils auch einen ersten Sperrkondensator 54 mit einer ersten Sperrkapazität auf, der zwischen dem positiven Abtastknoten 36 und der Abtastleitung 26 elektrisch verbunden ist, um Gleichstrom von der Batterie 22 zu sperren. Ein Paar Inline-Induktoren bzw. in Reihe geschaltete Induktoren 52, die jeweils eine Inline-Induktivität bzw. Reihen-Induktivität aufweisen, sind ebenfalls parallel zueinander und elektrisch mit dem negativen Abtastknoten 40 verbunden. Zusätzlich weist die Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 jeweils einen zweiten Sperrkondensator 56 mit einer zweiten Sperrkapazität auf, der elektrisch zwischen dem Paar Inline-Induktoren 52 und einer analogen Masse 58 elektrisch verbunden ist, um Gleichstrom von der Batterie 22 zu sperren.
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Während die Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 wie oben beschrieben ausgeführt sind, kann jede Zellenabtasteinheit 28 auf eine Vielzahl von Arten ausgeführt sein. Zum Beispiel können diskrete Bauelemente (z. B. Induktoren 38, 42, 52) und Kondensatoren (50, 54, 56) auf einer starren oder flexiblen Leiterplatte angeordnet sein. Die Zellenabtasteinheit 28 kann somit Induktivitäts- und Kapazitätswerte von den diskreten Bauelementen, der Leiterplatte oder „parasitäre“ Zelleninduktivität und Kapazität oder eine Kombination von beidem aufweisen. Alternativ können die Induktoren 38, 42, 52 und die Kondensatoren 50, 54, 56 zum Beispiel auf einem einzelnen Chip integriert sein. Die Zellenabtasteinheit 28 kann stattdessen oder zusätzlich einen diskreten oder integrierten Schaltkreis mit aktiven Bauelementen aufweisen, um einen Marginaloszillator zu erzeugen, der auf Zellenparameter reagiert, oder einen diskreten oder integrierten Schaltkreis mit aktiven Bauelementen, um Read-line-Hochfrequenzen in oder aus der Zellenabtasteinheit 28 zu puffern. Existierende Strukturen in der Batteriezelle 24 können ebenfalls als Teil des Resonanzkreises (d. h. des Schwingungskreises 30) verwendet werden. Das Abtasten von mehreren Zellenparametern kann zusätzlich simultan durch Verwendung eines RLC-Schaltkreises und unabhängig durch Variieren der R, L und C, die auf die Zellenparameter reagieren, durchgeführt werden.
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Wie am besten in 1 dargestellt ist, ist eine Zellenabtastleseeinheit 60 mit der Abtastleitung 26 verbunden und weist einen Hochfrequenzgenerator 62 mit variabler Frequenz zum Ausgeben eines Hochfrequenzsignals zu der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 (z. B. durch die Abtastleitung 26) auf, das eine Signalfrequenz aufweist, die variabel ist. Auf diese Weise verwendet das beschriebene Batteriezellenüberwachungssystem 20 ein gebundenes Medium (d. h. eine Verkabelung), um eine Hochfrequenzverbindung zwischen der Zellenabtastleseeinheit 60 und der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 zu erzeugen. Es sollte hervorgehoben werden, dass, während das Batteriezellenüberwachungssystem 20 ein gebundenes Medium verwenden kann, es alternativ auch ein ungebundenes Medium (d. h. ein drahtloses) verwenden kann. Auf diese Weise kann die Kommunikation zwischen der Zellenabtastleseeinheit 60 und den Zellenabtasteinheiten 28 mit einem gebundenen oder einem ungebundenen Medium durchgeführt werden.
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Die Zellenabtastleseeinheit 60 ist auch dafür vorgesehen, eine Impedanz der Abtastleitung 26 zu messen, wenn sich die Signalfrequenz ändert, und die Bandmittenfrequenz von jeder der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 zu ermitteln. Somit besteht die Zellenabtastleseeinheit 60 aus dem Hochfrequenzgenerator 62 mit variabler Frequenz, welcher die Abtastleitung 26 versorgt, und einer Impedanzmesseinheit 64 zum Lesen der Impedanz der Abtastleitung 26. Während des Betriebs tastet die Zellenabtastleseeinheit 60 die Frequenz des Hochfrequenzgenerators 62 mit variabler Frequenz ab und misst die Impedanz der Abtastleitung 26 während des Abtastbetriebs. Die Impedanz verändert sich mit der Frequenz, wenn die unterschiedlichen Zellenabtasteinheiten 28, die mit der Abtastleitung 26 verbunden sind, auf das Hochfrequenzabtast-Signal reagieren (z. B. durch Resonanz). Die sich ergebende Impedanzmessung während der Hochfrequenzabtastung zeigt die Bandmittenfrequenz von jeder Zellenabtasteinheit 28 an, die mit der Abtastleitung 26 verbunden ist. Auf diese andere Art und Weise wird eine Vielzahl von Zellparameter-Wandlern bzw. Messwertgebern (d. h. die Zellenabtasteinheiten 28) von einem einzelnen Analog/Digital-Konverter (d. h. der Zellenabtastleseeinheit 60) gelesen. Dies bildet das gesamte Batteriezellenüberwachungssystem 20 mit mehreren Messwertgebern und wenigen Konvertern.
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Zusätzlich ist die Zellenabtastleseeinheit 60 dafür vorgesehen, eine Zellenspannung von jeder der Vielzahl von Batteriezellen 24 zu ermitteln, die jeweils mit einer der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 elektrisch verbunden sind, und zwar basierend auf der ermittelten Bandmittenfrequenz. Spezifisch ausgedrückt, kann durch Analyse der Bandmittenfrequenz von jeder der Zellenabtasteinheiten 28 die Zellenspannung von jeder Batteriezelle 24 in der Batterie 22 aufgrund der Verschiebung der Bandmittenfrequenz ermittelt werden, die durch die variable Varaktorkapazität des Varaktors 44, der durch die Zellenspannung betrieben wird, verursacht wird. Das Ergebnis dieser Analyse kann zur Verwendung durch Batterieüberwachungs- und Steueralgorithmen digital weitergeleitet werden.
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Die Zellenabtastleseeinheit 60 kann auf eine Vielzahl von Arten ausgeführt sein. Zum Beispiel kann in einem Fall die Zellenabtastleseeinheit 60 unter Verwendung eines Mikrocontrollers mit analogen Eingängen und Ausgängen ausgeführt sein, die verwendet werden, um das Hochfrequenzsignal zu erzeugen und die Impedanz der Abtastleitung 26 zu lesen. Zusätzlich kann die Zellenabtastleseeinheit 60 zum Beispiel eine angeregte Sinuswelle verwenden, um die Bandmittenfrequenz von jeder Zellenabtasteinheit 28 zu identifizieren. Alternativ kann die Zellenabtastleseeinheit 60 ein pseudozufälliges Rauschsignal und ein Frequenzanalyseverfahren verwenden, um den Gesamtfrequenzbereich der Impedanz der Abtastleitung 26 oder ein Impulssignal zu identifizieren und eine Impulsantwortanalyse, um den Gesamtfrequenzbereich der Abtastleitung 26 zu identifizieren. Die Zellenabtastleseeinheit 60 kann durch Verwenden einer komplexen Impedanzmessung auch mehrere Zellenparameter abtasten, um R-, L- und C-Werte in jeder Zellenabtasteinheit 28 zu identifizieren.
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Des Weiteren können andere Zellenparameter, wie zum Beispiel Zellenstrom oder Zellentemperatur, durch Verwenden von Schaltungselementen gemessen werden, die auf Strom oder Temperatur empfindlich sind und so verbunden sind, dass sie den Schwingungskreis 30 mit einer veränderlichen Resonanzfrequenz bilden. Zum Beispiel kann der Zellenstrom durch Verwenden eines verbundenen Halleffekt-Sensors abgetastet werden, um eine veränderliche Spannung zu erzeugen, die auf das Magnetfeld reagiert, das mit dem Zellenstromfluss in Verbindung steht. Die Hallspannung kann wiederum die Kapazität des Varaktors 44 in dem Schwingungskreis 30 verändern.
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Das Batteriezellenüberwachungssystem 20 könnte auch durch Lesen der Zellenspannung unter Verwendung eines digitalen Schaltkreises (nicht dargestellt) ausgeführt werden, der von einem digitalen Code von der Zellenabtastleseeinheit 60 aktiviert wird. Dieser digitale Schaltkreis reagiert auf diese Aktivierung durch Messen und Übertragen von interessierenden Zellenparametern. Der digitale Schaltkreis kann einen Analog/Digital-Konverter aufweisen, um die Zellenspannung für die Übertragung zu ermitteln, oder er kann eine analoge Einrichtung zum Messen und Übertragen der Zellenspannung aufweisen. Dies könnte ein spannungsgesteuerter Oszillator sein, der eingeschaltet wird, wenn der digitale Code empfangen wird.
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Wie am besten in den 3 und 4 dargestellt ist, wird auch ein Verfahren zum Betreiben eines Batteriezellenüberwachungssystems 20 angegeben. Das Verfahren weist den Schritt 100 des Ausgebens eines Hochfrequenzsignals mit einer variablen Signalfrequenz an eine Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 durch eine Abtastleitung 26 unter Verwendung eines Hochfrequenzgenerators 62 mit variabler Frequenz von einer Zellenabtastleseeinheit 60 auf. Das Verfahren wird mit 102, dem Variieren der Signalfrequenz des Hochfrequenzsignals mit dem Hochfrequenzgenerator 62 mit variabler Frequenz.
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Das Verfahren wird mit dem Schritt 104, dem Variieren einer variablen Varaktorkapazität eines Varaktors 44 eines Schwingungskreises 30 von jeder der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 fortgesetzt, die mit einer einer Vielzahl von Batteriezellen 24 elektrisch verbunden sind, und zwar basierend auf einem interessierenden Zellenparameter (z. B. Zellenspannung) von jeder der Vielzahl von Batteriezellen 24. Der nächste Schritt des Verfahrens ist 106, das Variieren einer Bandmittenfrequenz von jedem Schwingungskreis 30, der wenigstens einen Induktor 38, 42 aufweist, der in Reihe mit der einen der Vielzahl von Batteriezellen 24 zwischen dem Varaktor 44 und der einen der Vielzahl von Batteriezellen 24 verbunden ist, als Reaktion auf das Verändern der variablen Varaktorkapazität.
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Das Verfahren schreitet mit dem Schritt 108, dem Messen einer Impedanz der Abtastleitung 26, die mit der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 verbunden ist, wenn sich die Signalfrequenz verändert, unter Verwendung der Zellenabtastleseeinheit 60 fort. Insbesondere könnte das Verfahren auch den Schritt des Messens einer komplexen Impedanz aufweisen, um mehrere interessierende Zellenparameter der einen der Vielzahl von Batteriezellen 24 durch Identifizieren von wenigstens einem eines Widerstands und einer Induktivität und einer Kapazität von jeder der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 unter Verwendung der Zellenabtastleseeinheit 60 beinhalten. Dann folgt 110, das Ermitteln der Bandmittenfrequenz des Schwingungskreises 30 von jeder der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 unter Verwendung einer Zellenabtastleseeinheit 60, die mit der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28 durch eine Abtastleitung 26 elektrisch verbunden ist.
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Das Verfahren wird mit dem Schritt 112 abgeschlossen, dem Ermitteln des interessierenden Parameters (z. B. Zellenspannung) von jeder der Vielzahl von Batteriezellen 24, basierend auf der Bandmittenfrequenz des Schwingungskreises 30 von jeder der Vielzahl von Zellenabtasteinheiten 28, die unter Verwendung der Zellenabtastleseeinheit 60 ermittelt wird.
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Es ist offensichtlich, dass Änderungen an dem, was hierin beschrieben und dargestellt worden ist, gemacht werden können, ohne jedoch von dem in den beigefügten Ansprüchen definierten Schutzbereich abzuweichen. Die oben stehende Beschreibung der Ausführungsformen ist zum Zwecke der Darstellung und Beschreibung angegeben worden. Sie ist nicht vorgesehen, allumfassend zu sein oder die Erfindung zu beschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer speziellen Ausführungsform sind grundsätzlich nicht auf diese spezielle Ausführungsform begrenzt, sondern sind, wo dies möglich ist, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, auch wenn dies nicht spezifisch dargestellt oder beschrieben ist. Diese können auch auf viele Arten verändert werden. Solche Veränderungen sind nicht als ein Abweichen von der Erfindung bzw. Offenbarung anzusehen und sämtliche solche Modifikationen sind als innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung eingeschlossen anzusehen. Der Fachmann wird erkennen, dass in Verbindung mit dem beispielhaften Batterieüberwachungssystem beschriebene Konzepte in ähnlicher Weise in viele andere Systeme implementiert werden können, um einen oder mehrere Vorgänge und/oder Funktionen zu steuern.
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Beispielhafte Ausführungsformen sind angegeben, so dass diese Offenbarung vollständig ist und den Schutzbereich an den Fachmann vollständig weitergibt. Unzählige spezifische Details sind angegeben, wie Beispiele von spezifischen Bauteilen, Vorrichtungen und Verfahren, um ein vollständiges Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Es ist für den Fachmann klar, dass spezifische Details nicht verwendet werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen auf viele unterschiedliche Arten ausgeführt werden können und dass keine so ausgelegt werden sollte, dass sie den Schutzbereich der Erfindung begrenzt. In einigen beispielhaften Ausführungsformen sind gut bekannte Prozesse, gut bekannte Strukturen von Vorrichtungen und gut bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
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Die hierin verwendete Terminologie dient nur dem Zweck des Beschreibens von speziellen beispielhaften Ausführungsformen und ist nicht dafür vorgesehen, einschränkend zu sein. Wie hierin verwendet, können die Singularformen „ein“, „eine“, „einer“, „der“, „die“, „das“ so gemeint sein, dass sie auch die Pluralformen beinhalten, solange der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes aussagt. Die Angaben „aufweisen“, „aufweisend“, „beinhalten“ und „haben bzw. mit“ sind einschließend und spezifizieren daher das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen und/oder Bauteilen, sie schließen jedoch nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen von einem oder mehreren Merkmalen, Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elemente, Bauteilen und/oder Gruppen davon aus. Die Verfahrensschritte, Prozesse und Vorgänge, die hierin beschrieben werden, sind nicht so auszulegen, dass sie notwendigerweise ihre Ausführung in der genannten oder dargestellten Reihenfolge erfordern, solange nicht eine spezifische Reihenfolge der Ausführung angegeben ist. Es sollte auch deutlich sein, dass zusätzliche oder alternative Schritte angewendet werden können.
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Wenn ein Element oder eine Schicht als „an“, „in Eingriff mit“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht angegeben ist, kann es direkt auf, in Eingriff mit, verbunden oder gekoppelt zu dem anderen Element oder der anderen Schicht sein oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Im Gegensatz dazu kann, wenn ein Element als „direkt auf“, „direkt in Eingriff mit“, „direkt verbunden zu“ oder „direkt gekoppelt zu“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht angegeben ist, keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Wörter, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sollten auf eine ähnliche Art und Weise interpretiert werden (z. B. „zwischen“ im Vergleich zu „direkt dazwischen“, „benachbart“ im Gegensatz zu „direkt benachbart“, usw.). Wie hierin verwendet, beinhaltet die Bezeichnung „und/oder“ jede und sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der damit verbundenen angegebenen Gegenstände.
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Obwohl die Angaben erster, zweiter, dritter, usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Bauteile, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollen diese Elemente, Bauteile, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Angaben eingeschränkt werden. Diese Angaben werden möglicherweise nur verwendet, um ein Element, ein Bauteil, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Angaben, wie zum Beispiel „erster“, „zweiter“ und andere nummerische Angaben, implizieren, wenn sie hierin verwendet werden, nicht eine Sequenz oder Reihenfolge, wenn dies durch den Zusammenhang nicht eindeutig angegeben ist. Somit könnte ein erstes Element, Bauteil, Bereich, Schicht oder Abschnitt, das oben beschrieben wurde, auch als ein zweites Element, Bauteil, Bereich, Schicht oder Abschnitt sein, ohne von den Lehren der beispielhaften Ausführungsformen abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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