[发明专利]用于与电池组电池通信的装置和方法以及电池组电池、电池组模块、电池组、电池组系统和运输工具

说明书

背景技术

可预见的是，不仅在静止应用的情况下、例如在风力发电装置的情况下，而且在移动应用的情况下、例如在电动车辆（electric vehicles，EV）、混合动力车辆（hybrid electric vehicles，HEV）或插电式混合动力车辆（plug-in hybrid electric vehicles，PHEV）的情况下，作为可再充电的电能存储器（EES，electro-chemical storage system（电化学存储系统）, ESS）增多地使用例如具有锂离子蓄电池的新型电池组系统或电池组模块。

电池组系统包括多个电池组电池、例如圆柱形或棱柱形电池组电池或者具有电极绕组的电池组电池（电池组电池绕组、电池绕组、果冻卷（Jerry Roll），JR）。电池组电池可以串行地（Serie）接线，以便提高电压，和/或并行地接线，以便提高最大电流和容量。因此，电池组电池可以被联合成电池组模块或电池组单元。在用于驱动运输工具的情况下，例如可以将大约100个电池组电池（作为牵引电池组）串行地或者并行地接线。

为了构造电池组系统，可以应用相对复杂的结构。在此，可以使复杂性分布到不同层面上。为了电池组监视和/或电池组调节，可以使不同机制分布到不同分级层面上，例如：在电池层面上的状态监视；在更高层面、如模块层面、电池组层面或系统层面上的电压调节和/或分布到多个层面上的负载分布（平衡）。

为了运行电池组系统，在电池组系统中需要例如在控制装置、如控制设备或电池组管理系统（battery management system，BMS）与电池组电池和/或另外的设备、如传感器设备、功率电子设备和开关设备之间的通信。在此，为了降低成本，可以将功能分散并且转移到被集成到电池组电池中的本地处理设备、如专用集成电路（application-specific integrated circuits，ASICs）中。由此，根据功能存在尤其是对通信的传输率和稳健性的不同要求。为了通信，需要电池组系统的部件的联网。在此，尤其是在高压电池组系统的情况下可能需要部件的电流解耦。

因此，为了实现电池组系统的部件的电流解耦，需要提供用于与电池组电池通信的改进的装置和改进的方法。

发明内容

具有独立权利要求的特征的根据本发明的装置和方法具有以下优点：可以取消到电池组电池的电和机械连接。由此可以取消薄弱位置或潜在缺陷位置、如壳体引线。此外，可以提高安全性。此外，可以降低对部件在电流解耦方面的要求。此外，可以简化构造和制造、例如安装。因此可以降低诸如部件成本和制造成本之类的成本。

本发明的有利的实施方式在从属权利要求中予以描述。

适宜地，通信设备可以包括天线、例如磁性天线或电性天线。由此，可以简化装置的构造和制造。因此，可以降低诸如制造成本和废料处理成本之类的成本。此外，可以简化电池组系统的构造。

适宜地，该装置可以被构造为用于借助于电磁波进行识别（radio-frequency identification（射频识别）, RFID）的装置、如RFID接收器（RFID-receiver）、RFID发送器（RFID-transmitter）或者RFID应答发送器（transmitter responder（发送器应答器），transponder，转发器）。

适宜地，转发器可以被构造为无源转发器，该无源转发器从外部从该装置的场中取得为了通信和执行内部过程所需的能量。由此，可以取消转发器中的电源。

适宜地，转发器可以被构造为有源转发器，该有源转发器从转发器中的电源取得为了通信和执行内部过程所需的能量。由此可以提高通信的作用距离。

适宜地，该通信可以借助于近场通信（near-field communication，NFC）进行。由此可以使用现有部件。因此可以降低研发时间和/或诸如研发成本和制造成本之类的成本。此外，可以提高安全性和/或可靠性。

适宜地，近场通信可以以无连接的方式进行。由此，可以简化该装置的构造。

适宜地，近场通信可以以有连接的方式进行。因此，可以进一步提高安全性。

此外，本发明提供一种电池组电池，该电池组电池包括之前所描述的装置。

此外，本发明提供一种电池组模块，该电池组模块包括之前所描述的装置或者之前所描述的电池组电池。

此外，本发明提供一种电池组，该电池组包括之前所描述的装置、之前所描述的电池组电池或者之前所描述的电池组模块。