[发明专利]用于监测和控制电池单池单元的方法

说明书

本发明涉及一种用于监测和控制电池单池单元的方法。此外，本发明还涉及一种电池单池单元、电池系统和用于监测和控制电池系统的方法的用途。

技术领域

本发明涉及一种用于监测和控制电池单池单元的方法。此外，本发明还涉及一种电池单池单元、电池系统和用于监测和控制电池系统的方法的用途。

背景技术

电池单池、尤其是次级电池在使用寿命期间改变其特性。在使用在移动应用中、尤其是车辆中时可能出现的是，电池单池的使用寿命小于车辆的使用寿命。在使用多个单池时可能出现的是，非所有单池均匀地老化，而是以不同的速度老化。这经常导致的是，在单个单池出故障时，必须更换整个电池系统。因此，在监测和控制电池单池时有利的是，可测量的参量可以用作特别精确地反映电池单池的状态的参数。

发明内容

本发明的主题是具有权利要求1的特征的方法、具有权利要求6的特征的电池单池单元、具有权利要求8的特征的电池系统和具有权利要求9的特征的方法的用途。

一种用于监测和控制电池单池单元的方法尤其受到保护，所述方法具有以下步骤：

- 提供至少一个具有第一极和第二极的电池单池，第一极与输入端连接，输入端可以与第一电气元件连接；第二极与输出端连接，输出端可以与第二电气元件连接。同样提供了开关，该开关适用于连接第一极与输入端或分离该连接；

- 另一步骤表示第一开关的断开，用于分离输入端和第一极之间的连接；

- 在另一步骤中，确定与输入端分离的电池单池的测量参量。对确定的测量参量进行评估，其中基于测量参量确定至少一个开关值。同样基于至少一个开关值适配第一开关的开关状态。在此，上述的步骤用于控制和监测电池单池单元。

换言之，提供形式为具有正极和负极的电池单池、尤其是次级电池的能量存储器。因为结合本发明不重要的是电流线路的物理过程，所以术语正极和负极是可互换的。输入端可以与第一电气元件连接，其中第一电气元件例如可以是另外的电池单池单元、电路、耗电器或尤其形式为插头或插座的连接元件。可以与输出端连接的第二电气元件也可以至少具有同样提到的电气元件。

替代唯一的电池单池地，也可以在电池单池单元内部布置有多个电池单池、尤其是两个电池单池，其中所述电池单池不仅可以并联地，而且也可以串联地连接。在此，在串联电路中，分别仅一个电池单池与输入端连接，并且另外的电池单池与输出端连接，并且在并联电路中，必要时多个电池单池与输入端和输出端连接。多个电池单池的使用提供以下优点，即可以提高电压或电流。

此外设置有第一开关，第一开关在闭合状态下连接电池单池的第一极与输入端，并且在断开状态下分离该连接。在此，在输入端和电池单池的第一极之间的连接可以直接通过开关并且可以通过一个或多个单池线路实现。在此，开关本身可以例如实施为继电器，这提供电流的和特别安全的分离的优点。备选地也可以设置的是，开关以半导体为基础，由此，能够实现大数量的开关周期。开关同样也可以实施为MOSFET或IGFET，其可以特别小地和有利地实施。

通过断开第一开关使至少一个电池单池、尤其两个或更多个电池单池与输入端分离。由此，至少一个电池单池、尤其两个或更多个电池单池不再能够将电流输出到第一电气元件和/或第二电气元件。在该状态下，电池单池的充电也是不可能的。

第一开关的断开可以在特定的间隔中进行，所述间隔尤其是适配于要确定的测量参量。

由与输入端分离的电池单池确定的测量参量可以是每个可测量的参量、尤其是温度、压力、浓度或电气参量、例如电压、电流或阻抗。测量参量可以由测量器件检测，其中相应的入口设置在电池单池单元上。为了测量电气参量，另外的接头可以设置在至少一个电池单池上、尤其多个电池单池上。因此，用于测量阻抗的器件例如可以连接至至少一个或尤其多个电池单池，并且在第一开关断开并且一个电池单池或多个电池单池无电流的时刻中测量阻抗。这提供以下优点，即可以特别精确地确定阻抗，这能够实现对单池的状态的更好的描述。