用于蓄电池管理单元的监控IC芯片制造技术

本发明专利技术描述了一种监控IC芯片(12)，其被构造为获取至少一个蓄电池单元或者包括预定数量的蓄电池单元的蓄电池模块的至少一个运行参数，并且与多个相同的监控IC芯片(12)一起以菊花链拓扑结构如此地可连接至第一总线(14)，以使得以菊花链拓扑结构相互连续的监控IC芯片(12)位于上升的电压阶梯之中，其中，连接至所述第一总线(14)的监控IC芯片(12)中的一个监控IC芯片可用作基准监控IC芯片(16)，所述基准监控IC芯片(16)被构造为经由第二总线(20)与控制装置(18)通信。根据配置或者接线可选地在下部的或者在上部的末端处可将所述监控IC芯片(16)用为基准监控IC芯片(16)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于蓄电池管理单元的监控IC芯片
本专利技术涉及一种监控IC芯片、一种具有多个依据本专利技术所述的监控IC芯片的蓄电池管理单元、一种具有依据本专利技术所述的蓄电池管理单元的蓄电池以及一种具有依据本专利技术所述的蓄电池的机动车。
技术介绍
如今，尤其是在混合动力车辆和电动车辆中应用以锂离子或者镍金属氢化物技术的蓄电池，该些蓄电池具有大量串联连接的电化学蓄电池单元。蓄电池管理单元用于监控蓄电池并且应该除了安全性监控外还须确保尽可能长的使用寿命。为此，将测量每个单个的蓄电池单元的电压以及蓄电池电流和蓄电池温度并且进行状态估计(例如蓄电池的充电状态或者老化状态)。为了最大化使用寿命，随时知悉蓄电池的当前的给定的最大性能(即最大释放或者吸收的电功率)是有益的。如果超过该性能，那么将会极大地加速蓄电池的老化。为了能够精确地测量每个单个的蓄电池单元的电压或者至少测量每个蓄电池模块的电压，该蓄电池模块包括预定数量的蓄电池单元，由现有技术已知了蓄电池管理单元，该蓄电池管理单元包括一个接一个连接的监控IC(integratedcircuit：集成电路)芯片，此外，这些监控IC芯片能够实施电压测量并且以菊花链的形式连接至内部的总线，该总线实现了单个的监控IC芯片之间的通信，而无需电分离装置或者使用高压电子装置。监控IC芯片在此将由待监控的蓄电池单元或者蓄电池模块提供的供电电压置于电压阶梯之中并且如此地相互通信，使得每个监控IC芯片仅仅与相邻的IC芯片通信并且将源自不具有更高的电压水平的监控IC芯片的通信数据递送给分别处于电压水平更低处的监控IC芯片。在鉴于电压水平位于最低处的通信总线的末端处，安置有基准监控IC芯片，该基准监控IC芯片同样连接至第一通信总线并且能够接收来自监控IC芯片中的每个监控IC芯片的消息。此外，该基准监控IC芯片经由第二总线与控制装置连接，该控制装置经由该第二总线接收经递送的数据。在基准监控IC芯片和控制装置之间通常采用电分离装置。监控IC芯片通常置于与之关联的蓄电池模块的旁边并且经由第一内部的总线以及第二外部的总线通过嵌入电缆束来实现通信的连接。由现有技术已知了这样的IC芯片，该些IC芯片根据模块设计原理要么能够配置为在电压阶梯(Spannungskette)的下部的末端处的基准监控IC芯片，即具有至与控制装置的外部的通信的接口以及至另一个在电压阶梯中的监控IC芯片的接口，要么能够配置为在菊花链中的监控IC芯片。如果在菊花链中的联结(Verkettung)太长了并且由此使得在通信中的数据传输持续时间太长了，那么必须拆开监控IC芯片的联结，其中，必须使用两个或者更多的基准监控IC芯片。由现有技术已知的模块仅能够在电压阶梯的下部的末端处定位为基准监控IC芯片，这使得在拆开该联结时妨碍了灵活的并且适配至几何形状的模块的布置。特别地，在使用确定的空间布置时需要长的电缆束。
技术实现思路
依据本专利技术提供了一种监控IC芯片(即以集成电路或者微型芯片为形式)，其被构造为获取至少一个蓄电池单元或者包括预定数量的蓄电池单元的蓄电池模块的至少一个运行参数。所述监控IC芯片与多个相同的监控IC芯片一起以菊花链拓扑结构如此地可连接至第一总线，以使得以菊花链拓扑结构相互连续的监控IC芯片位于上升的电压阶梯之中。所述连接至所述第一总线的监控IC芯片中的一个监控IC芯片可用作基准监控IC芯片，所述基准监控IC芯片被构造为经由第二总线与控制装置通信。根据配置或者接线可选地在下部的或者在上部的末端处可将所述监控IC芯片用作基准监控IC芯片。本专利技术使得基准监控IC芯片能够置于菊花链联结的上部的或者下部的末端处。在使用两个基准监控IC芯片时能够更灵活地进行基准监控IC芯片的定位(Positionierung)，并且根据几何的结构能够避免更长的电缆束。能够设置两个通信端口并且根据配置或者接线可选地将所述通信端口中的一个通信端口可用于与另外的相同的监控IC芯片或者与控制装置的通信。替代地，能够设置三个通信端口并且将所述通信端口中的一个通信端口可用于与控制装置的通信。在所述电压阶梯的中部的所述监控IC芯片可用作基准监控IC芯片。所述监控IC芯片能够被设置为根据配置或者接线将消息从在所述电压阶梯中相邻的监控IC芯片可选地以上升的或者下降的电压的方向传输至在所述电压阶梯中的另外的相邻的监控IC芯片。本专利技术的另一方面涉及一种具有多个依据本专利技术所述的监控IC芯片的蓄电池管理单元，其中，所述监控IC芯片中的每个监控IC芯片连接至第一总线并且其中所述监控IC芯片中的一个监控IC芯片用作基准监控IC芯片，所述基准监控IC芯片同样连接至所述第一总线并且被构造为经由第二总线与控制装置通信。所述监控IC芯片中的每个监控IC芯片能够被构造为获取蓄电池单元或者蓄电池模块的电压。所述基准监控IC芯片能够在所述第一总线处配置为主的并且所述监控IC芯片中的每个监控IC芯片在所述第一总线处配置为从的。本专利技术的又一方面涉及一种具有多个串联连接的蓄电池单元或者蓄电池模块和依据本专利技术所述的蓄电池管理单元的蓄电池，所述蓄电池模块分别包括预定数量的蓄电池单元。所述蓄电池优选地为锂离子蓄电池。能够设置两个菊花链的监控IC芯片，其中，在每个菊花链的末端处连接有基准监控IC芯片，并且其中，两个基准监控IC芯片中的一个基准监控IC芯片处于所述蓄电池的最小电势并且两个基准监控IC芯片中的另一个基准监控IC芯片处于所述蓄电池的最大电势。在此，如此地设置所述蓄电池单元或者所述蓄电池模块，使得所述最小和所述最大电势位于所述蓄电池的一侧。本专利技术的又一方面涉及一种机动车，尤其是一种电机动车，其具有依据本专利技术所述的蓄电池。附图说明借助于附图和后续的描述详细地阐述本专利技术的实施例。其中：图1示出了根据现有技术的蓄电池管理单元；图2示出了依据本专利技术的第一实施形式的监控IC芯片；图3示出了依据本专利技术的第二实施形式的监控IC芯片；图4和图5示出了依据本专利技术的监控IC芯片在蓄电池管理单元中的替代的布置；以及图6示出了具有两个单独的监控IC芯片链的蓄电池。具体实施方式图1示出了根据现有技术的蓄电池管理单元，其为总体上以100标注的蓄电池的一部分。该蓄电池管理单元包括多个监控IC芯片12，它们以菊花链拓扑结构连接至内部的总线14。监控IC芯片12中的每个监控IC芯片被构造为测量施加在与之关联的蓄电池模块10上的电压，其中，蓄电池模块10包括预定数量的蓄电池单元，例如六至十二个蓄电池单元(在图1中仅示意性地示出了)。蓄电池模块10也能够仅包括一个蓄电池单元，在这种情况下，与该蓄电池单元相关联的监控IC芯片12测量在该蓄电池单元上的单体电压(Einzelspannung)。多个蓄电池模块10串联连接。每个蓄电池模块10提供供电电压至与之关联的监控IC芯片12，从而使得多个监控IC芯片12位于上升的电压阶梯之中。每个监控IC芯片12经由内部的总线14从可能在该电压阶梯上一级的监控IC芯片12接收数据并且将其自身产生的数据与所接收的数据一起递送至相邻的监控IC芯片12，该相邻的监控IC芯片12位于该电压阶梯的更低处。在该电压阶梯的下部的末端处安置有基准监控IC芯片16，该基准监控IC芯片16接收所有经递本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.13 DE 102010062872.71.一种蓄电池(100)，其具有串联连接的多个蓄电池单元或者多个蓄电池模块(10)、并且具有带有多个监控IC芯片(12)的蓄电池管理单元，所述蓄电池模块(10)分别包括预定数量的蓄电池单元，所述多个监控IC芯片(12)被构造为获取至少一个蓄电池单元或者包括预定数量的蓄电池单元的蓄电池模块(10)的至少一个运行参数，并且以菊花链拓扑结构如此地连接至第一总线(14)，以使得以菊花链拓扑结构相互连续的监控IC芯片(12)位于上升的电压阶梯之中，其中，连接至所述第一总线(14)的所述多个监控IC芯片(12)中的一个监控IC芯片用作基准监控IC芯片(16)，所述基准监控IC芯片(16)被构造为经由第二总线(20)与控制装置(18)通信，其中，根据配置或者接线在所述电压阶梯的下部的或者在上部的末端处将所述监控IC芯片(16)用作基准监控IC芯片(16)，其中，所述多个监控IC芯片(12)中的每个监控IC芯片(12)被连接至所述第一总线(14)，并且所述基准监控IC芯片(16)同样被连接至所述第一总线(14)，其特征在于，设置两个菊花链的监控IC芯片(12)，在两个菊花链中的每个菊花链的一个末端处各连接一个基准监控芯片(16)，其中，两个基准监控IC芯片中的一个基准监控IC芯片(16)处于所述蓄电池的最小电势并且另一个基准监控IC芯片(16)处于所述蓄电池的最大电势。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·布茨曼，K·特尔曼，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，三星SDI株式会社，
类型：
国别省市：