电池系统及具有电池系统的车辆技术方案

本发明专利技术涉及一种电池系统（1），具有：至少一个电池单元和/或电池模块（2），以及用于传送电池模块（2）的状态信息的电池模块通信装置，所述电池模块通信装置具有：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池系统及具有电池系统的车辆
[0001]本技术涉及一种用于传送电池模块的状态信息的电池模块通信装置，一种具有所述电池模块通信装置的电池系统，一种具有所述电池系统的车辆，一种用于传送电池模块的状态信息的方法，一种程序元件和一种计算机可读介质。在此，所述电池模块包括至少一个串联连接的电池单元。
[0002]当今的锂离子电池配备了模块化和分布式的电池管理系统。为了传达锂离子电池单元的状态（电池单元电压、电池单元温度等），将电子模块与锂离子电池单元连接。在此，电池单元/电池模块与电池系统的主计算单元之间的通信经由有线数据传输系统进行。
[0003]本技术的任务是提供一种易于配置的电池系统。
[0004]该任务通过本技术的主题来解决。在说明书和附图中可以得到实施方式和扩展。
[0005]本技术的第一方面涉及一种电池模块通信装置。所述电池模块通信装置适合于传送电池单元或电池模块、特别是锂离子电池模块的状态信息。
[0006]电池模块也称为电池组，其包括至少一个电池单元。所述电池模块通信装置具有测量装置和照明装置。所述测量装置被设计为测量电池模块的状态信息，例如电池单元电势。此外，所述照明装置被设计为将包括所述电池模块的所测量的状态信息的光信号传送到控制单元。所述照明装置具有至少一个发光装置，所述发光装置布置在所述测量装置上并且将带有所述电池模块的状态信息的光信号传送到所述控制单元或从所述控制单元接收光信号并发送到所述测量装置。所述接收既可以通过所述发光装置本身实现，也可以通过附加的光接收器实现。所述状态信息至少部分地、优选完全无线地和/或无接触地在所述照明装置和所述控制单元之间传输。这意味着在所述照明装置和所述控制单元之间不会对所述状态信息进行连续的有线传输。
[0007]锂离子电池单元或模块可以例如为至少部分或完全电驱动的机动车辆提供驱动能量，或为固定系统（例如风力系统）提供运行能量。在此，通过经由各种传感器、电池控制单元和相应的通信接口进行监视，可以实现互连电池单元的功能安全。
[0008]所述电池模块通信装置的测量装置直接布置在所述电池模块上。所述测量装置可以例如是电池单元监视电子装置（所谓的Cell Supervision Circuit，电池单元监视电路，CSC）。所述电池单元监视电子装置检测所述电池模块的状态，如电池单元电压、电池单元电流、最大可能充电、最大可提取容量、电池单元温度等。所述照明装置将检测到的所述电池模块的状态信息转换为光信号，并将所述光信号传送至控制单元。所述照明装置具有发光装置，例如LED，所述发光装置借助于具有频率或频带的光来发射所述电池模块的状态信息。为了控制测量或为了安全相关的诊断，所述照明装置将来自所述控制单元的控制信息直接通过所述LED或通过其他光接收器转换为电信号，并将所述电信号提供给所述测量装置。
[0009]通过这种方式，所述电池模块的状态信息可以无线地或无接触地传送。由此可以容易地使电池模块和/或电池系统的制造过程自动化。由于不再需要有线通信，因此可以避免双绞线路的复杂机械集成。此外，可以通过所述电池模块的光通信来消除由于车辆或传
动系内的电磁不兼容性而导致的对通信线路的干扰影响。根据本技术的一个实施方式的通信测量装置不仅适用于多个切换的电池单元，而且还适用于串联连接的电池单元。
[0010]根据本技术的一个实施方式，所述照明装置具有光导装置，所述光导装置被设计为将来自所述发光装置的信号传送到所述控制单元。
[0011]所述照明装置还包括光导装置，所述光导装置拾取由所述发光装置发送的光信号并传输到所述控制单元或从控制单元传输。所述光信号被所述光导装置的拾取和/或所述光信号从所述光导装置的输出优选地非接触和/或无线地进行。所述电池模块和/或所述控制单元之间的通信可以部分地借助于总线或菊花链进行。所述光导装置可以包括导光的透明部件，如由玻璃或塑料（例如，有机玻璃）制成的纤维、管或棒。
[0012]通过这种方式，可以无线地传送具有所述电池模块的状态信息的光信号，所述光信号使得可以轻松实现自动化的并且因此节省时间的制造过程。
[0013]根据本技术的一个实施方式，所述信号以光脉冲的形式发送。
[0014]根据本技术的一个实施方式，所述测量装置借助于冲压网格连接到所述电池模块的电池单元电势。换句话说，所述测量装置通过冲压固定在所述电池模块上。这使得可以进行灵活的电子装置设计、鲁棒的制造过程而无需内部插接连接、压接连接或端子连接。由此所述电池模块的制造过程可以轻松地自动化。
[0015]根据本技术的一个实施方式，所述测量装置固定在电池模块上，并且通过印刷在所述电池模块或电池单元上的电线路连接到电池单元电势。
[0016]根据本技术的一个实施方式，所述光导装置集成到所述电池模块的顶盖中。例如，可以将所述光导装置插入所述顶盖的内侧上的铣槽中。
[0017]根据本技术的一个实施方式，所述光导装置实现了所述顶盖的互锁功能。
[0018]通常，所述电池模块包装在壳体中，以防止在运输或操作期间的机械损伤，特别是在意外短路和连接端腐蚀（潮气侵入）方面。所述壳体包括顶盖，所述顶盖通常布置在所述电池模块上方。通过将光导装置集成在顶盖中，可以有效地传送来自所述发光装置的光脉冲。如果所述光导装置探测到来自所述发光装置和接收装置的错误信号，则同样传送至所述控制单元，从而实现对所述车辆的相应通知或实现用于达到所述电池系统的相应安全状态的措施。该功能称为互锁功能。所述互锁功能确保了仅当所有电池模块都正确连接时，所述电池系统才能工作。所述互锁功能特别是负责在发生事故或打开顶盖时自动关闭所述电池系统，以便在使用如在电池系统中的高压装置时提供安全性。
[0019]本技术的另一方面涉及一种电池系统，其具有上面和下面描述的电池模块通信装置、控制单元和至少一个电池单元。在此，所述控制单元是电池管理系统。
[0020]包括至少一个电池单元、优选地多个互连的电池模块和电子/机械组件的电池系统需要控制单元，以使它们彼此协调。在此，所述控制单元可以具有电池管理，所述电池管理在电池单元和系统级别上控制和监视充电/放电状态，并且接管作为电动车辆和电池系统之间通信的接口的功能。使用传感器系统来测量和调节各个电池单元以及整个系统的电流、电压和温度。因此，所述控制单元作为中心部件有助于安全。此外，所述控制单元还实现了错误日志记录以及所述系统的接入和断开。所述电池模块通信装置与所述控制单元之间的通信经由集成在所述电池系统的顶盖中的光导装置进行。因此，具有所述电池模块的状态信息的光信号可以无线地传送到所述控制单元。为了控制测量或为了安全相关的诊断，
所述照明装置将来自所述控制单元的控制信息直接通过LED或通过其他光接收器转换为电信号，并将所述电信号提供给所述测量装置。
[0021]根据本技术的一个实施方式，仅当所述电池系统完全组装时才将电池模块的状态信息从所述电池模块通信装置传送到所述控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池系统（1），具有：至少一个电池单元和/或电池模块（2），以及用于传送电池模块（2）的状态信息的电池模块通信装置，所述电池模块通信装置具有：
‑
测量装置（3），被设计为测量所述电池模块（2）的状态信息，
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照明装置，其具有至少一个发光装置（4）并且被设计为将具有状态信息的光信号从所述发光装置（4）传送到控制单元（6），其中所述发光装置（4）布置在所述测量装置（3）上，其中所述电池系统（1）进一步具有：被设计用于电池管理的控制单元（6），以及具有所述电池模块（2）的状态信息的所述光信号能够无线地和/或无接触地传送到所述控制单元（6）。2.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述照明装置还具有光导装置（5），所述光导装置（5）被设计为将来自所述发光装置（4）的光信号传送至所述控制单元（6）。3.根据权利要求1或2所述的电池系统，其中，所述照明装置为了从...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：纬湃科技德国有限责任公司，
类型：新型
国别省市：