[发明专利]容错的电池系统

说明书

本发明涉及一种容错的电池系统（62）。该容错的电池系统包括由单池（42、44、46）构成的支路（28、84、86），单池接在串联电路（90）中。支路（28、84、86）接在并联电路（82）中。单池（42、44、46）具有电池模块内部的单池监控回路（54），电池模块内部的单池监控回路与电池控制单元（30、32）连接。与电池控制单元（30、32）连接的冗余的附加单池监控回路（66、70、74）安装在每个支路（28、84、86）上，并且在出现电池模块内部的单池监控回路（54）的错误功能时与用于储存支路（28、84、86）的模拟的数据或相应的数字的值的寄存器（64、68、70）一起被激活。

技术领域

本发明涉及一种容错的电池系统，带有由连接在串联电路中的电池单池构成的支路，其中，支路连接在并联电路中并且电池单池具有在电池模块内部的、与电池控制单元连接的单池监控回路。此外，本发明还涉及容错的电池系统在电动驱动的车辆中或者在借助燃料单池系统驱动的车辆中的应用。

背景技术

DE 10 2012 203 017 A1涉及一种电池管理系统和一种用于监控电池系统的方法以及一种带有电池管理系统的电池总系统。电池系统涉及高压电池系统，其具有多个彼此电连接的电池模块。这些电池模块分别包括多个彼此电连接的电池单池。电池管理系统具有至少一个控制和/或调节装置以监控在单个电池单池处的或电池模块的成组的并联的电池单池处的电压（U_C1…至U_Cn）。规定，电池管理系统具有至少一个监控装置以监控在电池模块与它们的连接电路之间的至少一个电气连接。所述至少一个监控装置在控制和/或调节装置中或者在多个控制和/或调节装置中的至少一个控制和/或调节装置中运行或者是与至少一个控制和/或调节装置分开的监控装置。

DE 10 2015 223 580 A1具有电池系统作为主题。用于调节或者控制用于电动驱动的支路电流的电池系统包括多个电池单池。这些电池单池分别包括用于接收数值的接口、用于产生随机值的随机发生器和用于基于随机值和所接收到的数来开关电池单池的单池电子器件。此外，设有中央的调节装置以将数值传输给电池单池。

在当今的电动驱动的车辆中，多个电池单池不仅彼此串联，而且也并联。由此达到了足够高的电池容量并且因此达到了高的车辆行驶里程；但也可以提供所需的电功率。这些单池的并联大多在电池模块平面上进行，其中，模块牢固地相互连接。单池监控回路属于每个模块，其测量电池模块中的各个单池电压和温度并且将其传输给上级的电池控制器以进行进一步的评估。针对必须满足一定的安全标准的自动驾驶的车辆，这种电池设计并不是能承受的方案。对容错的系统而言，这意味着所有用于电池系统运行的耗费的加倍。

发明内容

按照本发明，建议了一种容错的电池系统，其包括由连接在串联电路中的电池单池构成的支路，其中，支路连接在并联电路中，电池单池具有在电池模块内部的单池监控回路，单池监控回路与电池控制单元连接。容错的电池系统包括冗余的附加单池监控回路，其与电池控制单元连接并且安装在支路中的每个支路上，并且一旦出现了电池模块内部的单池监控回路的错误功能，就和用于储存支路的模拟的数据或相应的数字的值的相应的寄存器一起被激活。通过形式为容错的电池系统的按本发明建议的解决方案，能以有利的方式达到，特别是在自动的车辆中实现所要求的SSL或ASIL分级，因为确保了安全的电池单池监控并且现在可以实现明确的错误分配。

在按本发明所建议的解决方案的有利的扩展设计方案中，为每个支路分别配设冗余的附加单池监控回路用于支路中的每个支路的所有的模块。

通过按本发明建议的解决方案可以特别是大幅减少附加单池监控回路的数量，因为仅需一个附加的单池监控回路用于支路并且不需要用于这个支路的模块中的每个模块。

在按本发明所建议的解决方案的扩展设计方案中，在配设给每个支路的寄存器中检测模拟的数据或代表相应的模拟的数据的数字的数据，特别是支路的电池单池的电压和温度。分别配设给支路中的每个支路的寄存器可以涉及集成电路或复用装置。