[发明专利]交通工具、确定多个串联电池串中电池电压的设备和方法

说明书

提出一种交通工具、用于确定电化学储能器的多个串联电池（1a，1b，1c，1d，1e，1f）的串（I）中的电池（1b）的电压的一种设备以及一种方法。该方法包括以下步骤：以占空比给低通滤波器（11）的输入端加载输入电压，所述电池（1b）至少参与所述输入电压的实现，调整所述占空比，使得在所述低通滤波器（11）的输出端上的输出电压达到预先定义的值，并且从所调整的占空比确定所述电池（1b）的电压。

技术领域

本发明涉及一种可电驱动的交通工具，一种用于监测多个串联电池的串中的电池的电压的设备以及一种用于确定电化学储能器的多个串联电池的串中的电池的电压的方法。特别地，本发明涉及用于电池电压确定的硬件的简化。

背景技术

电化学储能器用于不同设备和装置的移动能量供应。在混合动力车辆和电动车辆中，现在使用具有大量电池的电池组，以便能够为经济和能量有利的运行提供高的电压。由于电池的容量随着年龄的增加而增加，并且还受到样品分布的影响，因此只能通过监测单个电压来防止电池过充电或过放电。为了监测电池电压，通常使用具有多个多路复用器和模数转换器的电路。在这种情况下，多个电池组电池的电压通过多路复用器被依次输送给模数转换器，该模数转换器将模拟值转换为数字值。随后，通过数据总线将如此转换的电池电压发送到微控制器以进行进一步处理。这种方法的缺点在于合适集成电路的相对高的价格。因此，本发明的目的是提供一种用于检测单个电压的替代方法，通过该方法电池电压检测更便宜。

发明内容

根据本发明，上述目的通过一种用于确定电化学储能器的多个串联电池的串中的电池的电压的方法来实现。电化学储能器例如可以是可电驱动的交通工具的牵引电池组。在第一步骤中，低通滤波器（例如包括欧姆电阻R和电容C）的输入端加载输入电压，所关注的电池至少参与所述输入电压的实现。这以间歇方法并使用预先确定的占空比的情况下进行。换句话说，输入电压特别是为了研究唯一关注的电池而在短暂相继的时间段内接通和又切断。随后，调整占空比，使得在低通滤波器的输出端上的输出电压达到预先定义的值。在达到预先定义的电压值之后，可以从调整的占空比确定电池的电压。通过经由间歇地给低通滤波器加载输入电压来产生在低通滤波器上的输出电压的方式，预先定义的输出电压总是可以与输入电压电平无关地在分析单元（例如微控制器）的相对灵敏的输入端上进行检测和分析。根据本发明在检测之前通过调整占空比可以调整在牵引电池组中可能出现的有时高的电压。换句话说，低通滤波器的电压加载的持续时间用作当前有效的电池（串）电压的指标，并且基于此来确定感兴趣的电池的电压。

从属权利要求示出了本发明的优选的扩展方案。

从调整的占空比确定电池的电压可以包括减去串中的参与输入电压的实现的第二电池的电压。例如，第二电池的电压能够在之前的步骤中已经确定。特别地，第二电池的电压可能已经被确定，而串行电池的串的仅仅一个电池是有效的。换句话说，仅仅一个单独的电池连接到低通滤波器的输入端上。以这种方式，在随后根据本发明确定包括两个或更多个电池的子串电压中，第二电池的电压已经假定为已知的并且从确定的子串电压上减去，以便确定另外的参与输入电压的电池的单个电池电压。以这种方式，可以以迭代方法确定电化学储能器的串的每个电池的电压。

在给低通滤波器的输入端加载的两个分别相继的时间段之间，低通滤波器的输入端可以被短路，以便通过低通滤波器的电阻来减少残留在低通滤波器的电容器上的电压。以这种方式，每个测量可以从相同的状态出发地开始。在将另外的电池接入所测量的串之前，可以自动重复测量以检查获得的结果。替代地，可以仅使用单个加载时间段来关于施加电压检查给定的电池装置（子串）。