[发明专利]冗余地确定流经蓄电池的极的蓄电池电流的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置，其包括具有多个蓄电池单元的蓄电池和用于冗余地确定流经蓄电池的极的蓄电池电流的传感器系统。此外，本发明涉及一种用于冗余地确定流经蓄电池的极的蓄电池电流的方法。

背景技术

作为储能器，蓄电池达到了持续增长的重要性，尤其是用于车辆的驱动系统。为了确定蓄电池的充电状态并且还出于安全缘由将测量流入和流出蓄电池的电流或者还测量单个的蓄电池单元的电流。因为故障的电流传感器不仅会危及车辆驱动的正确的功能，而且会带来安全风险，所以必须持续地监控该电流传感器。

通常地，将测量电阻(分流器)用于电流测量。这样的分流器-电流传感器测量电压降，然后借助于欧姆定律能够确定流过该分流器的电流。因为在电路中大的附加的电阻是不理想的，所以将分流器的电阻选为比负载小很多。因此，通过该小的电阻，在其上下降的电压也仅是微不足道的。借助于电子电路能够放大并且分析该小的电压降。为了能够识别出该分流器或者测量电子装置的故障并对此作出反应，需要考虑成熟的监控策略。

对于机动车中与安全相关的电气的和/或电子的系统，标准ISO26262是有效的。其中，汽车安全完整性水平(ASIL)以A至D的分级来表示由ISO26262所指定的、在机动车中的安全相关系统的安全要求级别。ASIL D描述了对于安全具有最高要求的安全要求级别。

例如根据ASIL C开发的传感器的现有技术构成冗余的或者多元化的测量路径。能够例如通过使用其他的结构型式的第二传感器来确保诸如电流的多元化的测量值的测量。

这样的装置如图1所示。相应地，将借助于两个相互独立的电流传感器来测量电流。

其中，第一电流传感器10能够被构造为具有测量电阻(分流器)的电流传感器。测量信号将在电流测量ASIC12(Application-Specific Integrated Circuit：专用集成电路)中被分析。此外，第一电流传感器10包括自己的诊断单元14和微控制器16，该诊断单元监控该第一电流传感器10的功能性并且该微控制器准备用于输出的第一电流测量值I_MS。

与第一电流传感器10相反，第二电流传感器20被构造为具有霍尔传感器的电流传感器。测量信号将再次在电流测量ASIC22中被分析。此外，第二电流传感器20也包括自己的诊断单元24和微控制器26，该诊断单元监控第二电流传感器20的功能性并且该微控制器准备用于输出的第二电流测量值I_MH。

第一电流传感器10的电流测量值I_MS和第二电流传感器20的电流测量值I_MH将被传递至分析单元30。该分析单元30包括另外的微控制器32，其比较并使得电流测量值I_MS和I_MH合格。该分析单元30将合格的电流输出值I_Q提供为输出量。

另外的方法是在电流传感器中集成比较器。其中，一方面，分流器上的电压将被引入至测量IC(Integrated Circuit：集成电路)，另一方面，将该电压与阈值电压作比较。如果超过了该阈值，那么上级的控制器能够赋值硬件信号并且采取措施。

DE10343179A1描述了一种用于确定车辆蓄电池的电流的装置。电流照常输送入熔断器盒并且在那并行地流过几个熔断器。将测量在这些熔断器上的电压降，以确定总电流，将通过蓄电池状态识别来考虑该总电流。能够检验流过单个的熔断器的部分电流，从而在超过极限电流时推断误差。

DE102011080703.2描述了一种用于测量电流的方法。其中，待测电流被分开在至少两个并行地设置的路径上。接下来，流经每个路径的部分电流由一个电流传感器来测量。为了确定总电流，将两个部分电流相加。为了检验所测量的部分电流的真实性将形成这两个部分电流的关系。这个关系例如能够与在明确的正常的状态下所记录的并且相同地形成的关系作比较。

发明内容

依据本发明提供了一种装置，所述装置包括具有多个蓄电池单元的蓄电池和用于冗余地确定流经所述蓄电池的极的蓄电池电流的传感器系统，其中，所述蓄电池系统包括用于获取所述蓄电池电流并且提供电流测量值的电流测量装置。此外，所述蓄电池系统包括电压测量装置，其用于单独地获取至少一个蓄电池单元的单个单元电压的时间曲线并且提供电压测量值的至少一个时间曲线。再者，所述蓄电池系统包括分析单元，其被设置为根据所述电压测量值的所述至少一个时间曲线确定所述蓄电池电流。此外，所述分析单元被设置为提供相应的电流值并且将所述电流值与所述电流测量值作比较。