[发明专利]用于在电池组进行单电池测量的装置和具有这种装置的电池组

说明书

技术领域

本发明涉及一种在电池组中进行单电池测量的装置，所述电池组包括由多个电池组成的串联电路，两个相邻的电池通过连接支路电地相互连接，所述装置具有测量装置并包括开关装置，所述开关装置设置成用于有选择地将恰好一个连接支路与测量装置的测量输入端连接。本发明还涉及一种电池组，所述电池组具有所述装置。

背景技术

具有开关装置和测量装置的用于单电池测量的装置是公知的。在这种装置中，测量装置用于测量相对于电池的串联电路的负极的电势。在测量循环期间，开关装置将电池组的各个电池的正极依次与测量装置的测量输入端连接。以这种方式依次检测各个电池的正极上的电势。

在每次测量确定的正极上的电势时，用确定的测量电流对电池组的电池的确定的部分量进行加载。在所述已知的装置中，平均的测量电流在电池之间是变化的。在每个电池的正极上检测电势的一个测量循环之内，从每个电池提取不同的电荷。随着时间的进程，由此各个电池由于测量循环而不同强度地放电，这会导致各个电池的充电状态的失衡。这使得，特别是在电池组在较长时间上或者通过电网负载例如通过电动设备的电动机放电或者通过充电电路充电的情况下，由于各单个电池由于监控导致的充电状态的失衡需要专门的充电过程，以便使各个电池的充电状态重新平衡。这又会导致较高的充电循环次数，并由此导致电池组的各个电池较高的损耗。

发明内容

本发明的目的因此在于，给出一种用于单电池测量的装置或一种集成有这种装置的电池组，其中通过测量装置至少基本上避免由于测量导致的各个电池充电状态的失衡。

所述目的通过一种开头所述类型的用于电池测量的装置来实现，其特征在于，所述装置具有至少一个设置在两个连接支路之间的负载，所述负载能够通过控制信号有选择地被带入激活的运行状态或失效的运行状态，使得在激活状态期间能够通过所述负载由至少一个电池获取电荷。这里可以设定，所述装置具有控制装置，该控制装置设置成用于产生用于至少一个负载的激活和失效的控制信号，使得在依次将不同的连接支路与测量输入端连接时至少基本上避免由于测量输入端上的测量电流导致电池不均匀的放电。控制装置例如可以是具有至少一个数字输出端的微控制器，所述数字输出端与负载的控制输入端连接。

特别优选的是，所述至少一个负载与恰好一个电池并联。就是说，负载可以连接在两个相邻的连接支路上，两个相邻的连接支路分别与同一电池的正极和负极连接。

为了实现所述装置简单的结构，优选的是，测量装置设置成用于检测测量输入端和串联电路内部的基准点之间的电压，其中基准点与测量装置的接线端电连接。

此外优选的是，电池组的所有电池属于所述串联电路和/或串联电路的外端部、优选是串联电路的靠外的电池的负极构成所述基准点。就是说，基准点例如是所述装置的地线。所述地线可以与串联电路的同一电池的负极连接，该电池的负极没有与其他电池连接。由此实现了，接地电势是串联电路内部的最低电势并且测量装置在正常情况下只需要检测相对于接地电势的正电势。

为了降低所述装置的切换消耗，可以设定，只有间接与基准点连接的电池配设有负载。换言之，负极或正极直接与基准点、例如地线连接的电池没有配设负载。

优选的是，所述负载具有至少一个开关元件，所述开关元件在负载激活时闭合并在负载失效时打开，所述开关元件之一同时构成开关装置的开关元件。所述至少一个开关元件可以时半导体开关，优选是双极晶体管或单极晶体管。由于所述开关元件之一同时用于负载的激活和失效并用于确定的连接支路与测量输入端的连接，构成用于电池测量的所述装置所需的构件、特别是晶体管的数量保持较小。

所述负载可以特别简单地实现，其方式是，负载具有一串联电路，所述串联电路包括半导体开关，例如晶体管和电阻。所述电阻可以是可调电阻或固定电阻。

这里可以设定，串联电路附加地具有半导体二极管，所述半导体二极管设置在电阻前面或后面。

作为上面所述目的的另一个解决方案提出一种具有所述装置的电池组，所述电池组包括由多个电池组成的串联电路，两个相邻的电池分别通过一个连接支路电地相互连接，所述装置具有测量装置并包括开关装置，所述开关装置设置成用于有选择地使恰好一个连接支路与测量装置的测量输入端连接。这种根据本发明的电池组的特征在于，所述装置具有至少一个设置在两个连接支路之间的负载，所述负载通过控制信号能够有选择地被带入激活运行状态或失效运行状态，从而在激活运行状态下通过所述负载能有至少一个电池获得电荷。