[发明专利]蓄电池管理系统和蓄电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于监控和调节可再充电的蓄电池、尤其是锂离子蓄电池的运行的调节电路，所述蓄电池包括多个相互连接的蓄电池单元，所述蓄电池单元通过至少一个开关元件电气可解耦地与所述蓄电池的至少一个电极连接端连接，所述调节电路具有至少一个蓄电池单元监控装置，所述蓄电池单元监控装置构成为，检测至少一个蓄电池单元的运行参数；并且具有第一控制装置，该第一控制装置构成为，通过对运行参数的分析确定蓄电池特性，其中第一控制装置通过第一接口与所述蓄电池单元监控装置连接。

此外，本发明涉及一种蓄电池系统，包括可再充电的蓄电池，所述蓄电池包括多个相互连接的蓄电池单元，所述蓄电池单元通过至少一个开关元件电气可解耦地与所述蓄电池的至少一个电极连接端连接；并且包括调节电路，尤其是蓄电池管理系统，用于监控和调节所述蓄电池的运行。

背景技术

在现有技术中特别是在蓄电池管理系统的名称下已知用于监控和调节可再充电的蓄电池的运行的调节电路。在此一方面蓄电池的放电过程，也就是尤其是对具有相应的电气负载的这样的蓄电池的利用，和另一方面蓄电池的充电过程视为蓄电池的运行。在已知的调节电路中，在此检测多个所谓的电池单元监督电路(CSC)的蓄电池单元的蓄电池单元电压作为测量值并且通过通信总线传输到中央控制装置，所谓的蓄电池控制单元(BCU)。此外由电流传感器测量的电流能够作为另外的测量值传输到蓄电池控制单元。蓄电池控制单元通过对测量值的分析确定蓄电池特性，如此外还有各个蓄电池单元的充电状态——其也称为充电状态(SOC)——以及各个蓄电池单元的老化，其也称为健康状态(SOH)。

除此之外在这样的调节电路中给蓄电池控制单元分配如下任务，即如果检测的测量值指示该蓄电池单元危及安全的状态，那么通过电流接触器的驱控将各个蓄电池单元或蓄电池单元组与蓄电池的电极连接端电气隔离。蓄电池单元这样的隔离是非常重要的，以便阻止不仅蓄电池而且由蓄电池供电的电气负载或蓄电池的充电装置的更大的损坏。这特别是因此是也重要的，因为对于这样的蓄电池的用户的危险也可能基于损坏的蓄电池，如锂离子蓄电池，例如燃烧和爆炸危险。

基于安全意义，因此通过诊断尝试实现可靠地检测对于蓄电池单元的安全状态相关的蓄电池参数(例如蓄电池单元电压)并且可靠地通过通信总线传输到蓄电池控制单元。在此存在持续的要求，特别是进一步改善蓄电池参数的传输安全性，以便实现蓄电池单元的危及安全的状态的可靠识别。

另外的诊断系统或者另外的诊断例程的应用在此导致如下缺点，即提高了这样的调节电路的复杂性，特别是这样的调节电路的性能的负载。在通过通信总线到蓄电池控制单元的由蓄电池监督电路检测的蓄电池参数的全部的传输时由于安全意义而必要的冗余会进一步导致另外的缺点，即大幅地耗用通信总线。再者这样的调节电路具有小的可伸缩性作为另外的缺点。

发明内容

在该背景下，本发明的任务在于，改善用于监控和调节可再充电的蓄电池尤其是锂离子蓄电池的运行的调节电路，尤其是关于这样的调节电路的改善的性能以及关于蓄电池单元的危及安全的状态的改善的识别。

为了解决该任务，提出一种用于监控和调节可再充电的蓄电池、尤其是锂离子蓄电池的运行的调节电路，所述蓄电池包括多个相互连接的蓄电池单元，所述蓄电池单元通过至少一个开关元件电气可解耦地与所述蓄电池的至少一个电极连接端连接。按照本发明的调节电路具有至少一个蓄电池单元监控装置，所述蓄电池单元监控装置构成为，检测至少一个蓄电池单元的运行参数；并且具有第一控制装置，所述第一控制装置构成为，通过对运行参数的分析确定蓄电池特性。第一控制装置在此通过第一接口与所述蓄电池单元监控装置连接。再者按照本发明的调节电路具有第二控制装置，分别单个地驱控开关元件，并且所述第二控制装置通过第二接口与所述蓄电池单元监控装置连接。蓄电池单元按照本发明能够单个地或者作为蓄电池单元的分组通过至少一个开关元件可电气解耦，其中蓄电池单元的分组特别是也能够包括全部蓄电池单元。优选地，用于监控和调节可再充电的蓄电池的运行的调节电路是蓄电池管理系统。