[发明专利]电池组系统和用于测量在电池组系统中的测量电压的方法

说明书

本发明涉及电池组系统，包括具有多个串联连接的电池组电池的电池组模块和用于测量由电池组电池产生的测量电压的测量电路，每个电池组电池借助至少两个耦合电阻与测量电路的各两个测量输入端连接，测量电压附在与各两个测量输入端连接的测量段上。测量段包括各一个借助开关可接通的测量电阻。本发明还涉及用于测量在电池组系统中的测量电压的方法，具有步骤：在开关断开的情况下测量第一测量段上的第一测量电压以及测量第二测量段上的第二测量电压，第一测量段和第二测量段与共同的测量输入端连接；闭合第一测量段的第一开关；断开第一测量段的第一开关；闭合第二测量段的第二开关；断开第二测量段的第二开关；将第一测量电压与第二测量电压比较。

技术领域

本发明涉及一种电池组系统（Batteriesystem），所述电池组系统包括具有多个串联连接的电池组电池（Batteriezellen）的电池组模块和用于测量由电池组电池产生的测量电压的测量电路 ，其中，每个电池组电池与测量电路的各两个测量输入端连接，并且其中，测量电压附在与各两个测量输入端连接的测量段上。本发明也涉及用于测量在根据本发明的电池组系统中的测量电压的两种方法。

背景技术

表明，在将来尤其在车辆如电动车辆（EV）、混合动力车辆（HEV）或插电式混合动力车辆（PHEV）中以及在静态设备中和在消费电子产品中越来越多地使用电池组系统，对所述电池组系统在可靠性、工作效率、安全性和寿命方面提出高的要求。对于这样的应用，尤其适用具有锂离子电池组电池的电池组系统。所述电池组系统的特点尤其在于高的能量密度、热稳定性和格外低的自放电。

具有锂离子电池组电池的电池组系统在功能安全性方面具有高的要求。电池组电池的不恰当的运行可能导致放热反应直至燃烧和/或干馏。为了避免所述不期望的反应，尤其需要对各个电池组电池的电池电压的安全的监视。

由DE 10 2005 029 890 A1已知用于确定电池组的电池组尺寸的方法和设备。电池组在此包括多个串联连接的单电池，所述单电池与开关装置连接。开关装置包括两个开关，所述两个开关可以可选地与单电池的抽头连接。视两个开关的位置而定地，可以测量单电池的或电池的组的电压。

各个电池组电池的电池电压的安全的监视的前提是安全的测量数据检测，在测量数据检测中通过诊断功能来识别可能使电池电压的测量失真的全部故障。

在DE 10 2015 202 567 A1中公开了按照前序部分所述的电池组系统，所述电池组系统包括具有多个串联连接的电池组电池的电池组和用于测量由电池组电池提供的电压的测量电路。每个电池组电池与测量电路的各两个测量输入端连接，并且测量输入端可借助多个开关与两个并联连接的测量单元连接。因此，能够冗余地测量在这两个测量单元中的各个电压。

在电池组系统的电池组电池与测量电路之间的线路中断的情况下，电压的测量值是有错误的。因此，应及早探测到线路中断。由EP 1 093 205 A2已知用于识别机动车的发电机与电池组之间的充电线路中断的设备。

发明内容

提出一种电池组系统，所述电池组系统包括具有多个串联连接的电池组电池的电池组模块和用于测量由电池组电池产生的测量电压的测量电路。在此，每个电池组电池借助至少两个耦合电阻与所述测量电路的各两个测量输入端连接，并且，测量电压附在与测量电路的各两个测量输入端连接的测量段上。在此，各个测量段在测量电路内串联连接。

测量段还可与测量单元连接，所述测量单元例如包括用于电平适配、用于模拟/数字转换的设备和用于存储测量值的存储单元。例如可以在测量段与测量单元之间设置多路复用器（Multiplexer）或相应的电路。

根据本发明，测量段包括各一个借助开关可接通的测量电阻。在开关断开的情况下，测量电压至少近似地相应于附在电池组电池之一上的电池电压。在开关闭合的情况下，耦合电阻与各一个测量电阻构成分压器，电流流过该分压器。在此，测量电压落在测量电阻上。测量电压在开关闭合的情况下的大小可通过相应地选择耦合电阻和测量电阻预给定。