[发明专利]电池单元

说明书

本发明涉及一种电池单元(1)，包括至少两个电池模块(2)和至少两个测量和控制单元(6)，其与至少一个中央控制器(3)数据技术上相连接，其中，数据通讯作为光学自由空间通讯来实现，其中，测量和控制单元(6)分别具有至少一个光学发送器(7)且中央控制器(3)具有至少一个光学接收器(8)，其中，在测量和控制单元(6)和中央控制器(3)之间的光学自由空间通讯分别直接在排除另外的测量和控制单元(6)的情况下实现。

技术领域

本发明涉及一种电池单元，尤其作为在电动车或混合动力车辆中的高伏电池。

背景技术

这样的电池单元通常包括壳体，在其中布置有多个电池模块。电池模块本身具有多个电池单格(Batteriezellen)，它们被串联和/或并联。电池模块然后同样串联或并联。联结在一起的电池模块的外部接触然后形成电池极。在此另外已知的是，将电池模块与测量和控制单元相关联，其可测量电池单格的单格电压且若有必要温度以及可执行单格平衡(Zellenbalancing)。在此测量和控制单元与电池单元的中央控制器相连接，测量数据被传输到测量和控制单元处并且从中央控制器中接收用于单格平衡的控制指令。数据连接在此例如经由CAN总线、SPI总线、IsoSPI或I2C总线实现。

从文件DE 10 2011 016 373 A1已知电池组(或电池块，即Batteriezellen)，尤其为了测量作为在机动车中的能量存储器，带有多个电池单格，其中，电池单格彼此电气连接。电池组因此也可称为电池模块。电池单格通过装设在电池单格的出口极处的负载电流连接器至少部分地串联，其中，在电池组处装设有电子电路载体(Schaltungsträger)，其与负载电流连接器接触。在电路载体上，设置有至少一个电气监视电路，利用其可测量在各个电池单格的出口极之间的出口电压，其中，在电路载体上设置有至少一个电气对称电路，利用其取决于监视电路的测量结果改变、尤其补偿各个电池单格的出口电压。在此电路载体以柔性电路板(Flexleiterplatte)的类型构造，其可弯曲的导体电路布置在可弯曲的载体薄膜上，其中，在柔性电路板处设置有至少区段式可弯曲的接触元件，经由其监视电路和对称电路在柔性电路板上与在电池单格处的负载电流连接器接触。用于到其他的电池组或到上级的中央控制设备上的数据传递的柔性电路板的数据接口在此应优选地含有用于各个电池组的电隔离的连结元件，从而数据的传递尽管电隔离也得以实现。作为用于在各个电池组之间的电隔离的连结元件，光电耦合器例如可插入到柔性电路板的数据接口中。

文件WO 2014/094744 A1同样公开了借助于在电池模块之间的光电耦合器的数据传递。

发明内容

本发明基于如下技术问题，进一步改进带有光学自由空间通讯的电池模块。

该技术问题的解决方案通过根据本发明的电池单元得出。

电池单元包括至少两个电池模块和至少两个测量和控制单元，其与至少一个中央控制器数据技术上相连接，其中，数据通讯作为光学自由空间通讯来实现，其中，测量和控制单元分别具有至少一个光学发送器且中央控制器具有至少一个光学接收器，其中，在测量和控制单元和中央控制器之间的光学自由空间通讯分别直接在排除另外的测量和控制单元的情况下实现。这简化了数据通讯且此外相对于来自现有技术的菊花链方式(在此数据从一个电池模块传递到下一个电池模块且最终传递到中央控制器)或类似的方式(其基于在测量和控制单元之间的通讯)加速了该数据通讯。在本发明的意义中，在此直接是指，数据不由其他的测量和控制单元接收且转发，而是由一测量和控制单元传递到中央控制器处，在此但是也可出现反射。

原则上，多个电池模块也可关联有共同的测量和控制单元或但是电池模块的每个电池单格关联有测量和控制单元。优选地，然而每个电池模块关联有刚好一个测量和控制单元，相比每个电池单格关联有一个测量和控制单元，这避免了在电池模块之间的电缆铺设且不太耗费。