电池传感器数据传输单元和用于传输电池传感器数据的方法
【专利摘要】本发明涉及一种电池传感器数据传输单元（165），具有数据传送单元（167），所述数据传送单元被构造用于在使用电池壳体壁（180）和/或电池电解池（130b）的壁（175）作为传输介质的情况下将代表所述电池电解池（130b）中或所述电池电解池（130b）处的物理参量的传感器信号（168）输出给分析设备（170）。
【专利说明】电池传感器数据传输单元和用于传输电池传感器数据的方 法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及根据独立权利要求的一种电池传感器数据传输单元、一种用于传输电 池传感器数据的方法以及一种相应的计算机程序产品。
【背景技术】
[0002] 特别是在车辆技术中越来越多地采用电池，以便能够运行电动机来使车辆前进。 在该上下文中，电池的状态监视的重要性提高，以便能够将有关驱动单元或电池失效的可 能即将来临的问题尽早告知给车辆用户。为此建议，在电池内经由专用的数据线路、例如 CAN总线进行传感器信号的检测和传输。关于电池状态的相关数据经由一个或多个电池传 感器来检测并且传送给控制或分析设备。
[0003] DE 10 2009 036 086 A1公开了一种用于具有多个电解池的电池的监视电子设 备，其中该监视电子设备具有多个电解池监视电路，它们固定在挠性的电路板上。尤其是所 述监视电子设备可以被设计为，使得其对于电池的每个电解池极都具有电解池监视电路。 尤其是，在电子设备与具有电解池和可选的温度传感器的挠性面和/或挠性电路板之间设 置尽可能多的接合牢固的连接也可以实现小故障率情况下的提高的使用寿命。
【发明内容】
[0004] 在该背景下利用本发明提出根据独立权利要求的一种电池传感器数据传输单元、 一种用于传输电池传感器数据的方法以及一种相应的计算机程序产品。有利的构型从相应 的从属权利要求和下面的描述中得出。
[0005] 本发明提供一种电池传感器数据传输单元，其具有以下特征： 一数据传送单元，其被构造用于在使用电池壳体壁和/或电池电解池的壁作为传输介 质的情况下将代表电池电解池中或电池电解池处的物理参量的传感器信号输出给分析设 备。
[0006] (电池传感器数据传输）单元可以在这里被理解为装置或者电设备，其处理传感器 信号并且据此输出控制和/或数据信号。所述装置可以具有接口，所述接口可以通过硬件 和/或软件方式构造。在硬件方式构造的情况下，所述接口可以例如是所谓的系统ASIC的 部分，该部分包含所述装置的非常不同的功能。但是也可能的是，所述接口是自身的集成电 路或者至少部分由分立器件构成。在软件方式构造的情况下，所述接口可以是软件模块，所 述软件模块例如存在于微控制器上的其他软件模块旁。
[0007] 数据传送单元可以被理解为设备或者模块，用于制备传感器信号并且经由预定的 传输路径传输到分析设备。可以将传感器信号理解为这样的信号，其代表有关电池电解池 中或者有关电池电解池处的物理参量，诸如压力或者温度。
[0008] 电池电解池可以被理解为例如电池或者蓄电池形式的较大能量存储器的部分区 域。电池壳体壁可以被理解为例如容器壁，其中在该容器中包含一个或多个电池电解池。分 析设备可以被理解为这样的装置，其例如被设计为用于实施电子控制指令或者数据处理的 电子设备。分析设备例如可以以电子电路或者集成电路的形式来构造。
[0009] 本发明基于的认识是，在如电池的能量存储单元中经常使用壳体，所述壳体例如 是导电的并且因此经由所述壳体可以传输如传感器信号的数据。为了现在在这样的电池单 元中避免为了设置附加的用于传输传感器信号的数据线路而导致的材料和工作花费，现在 可以提供电池传感器数据传输单元或者用于传输电池传感器数据的相应方法，所述电池传 感器数据总计为经由大多对于信号传输可用的壳体壁的传感器信号。由此可以有利地减少 用于这种电池单元或电池传感器数据传输单元的制造成本，其中同时可以最优地利用可供 使用的结构空间。
[0010] 本发明还提供一种用于传输电池传感器数据的方法，其中所述方法具有以下步 骤： -在使用电池壳体壁和/或电池电解池的壁作为传输介质的情况下将代表电池电解池 中或电池电解池处的物理参量的传感器信号输出给分析设备。
[0011] 通过本发明的这种实施方式也可以实现之前提到的优点。
[0012] 有利的还有一种具有程序代码的计算机程序，所述程序代码可以存储在如半导体 存储器、硬盘存储器或者光学存储器的机器可读载体上并且当计算机程序在单元、计算机 或者装置上实施时用于执行根据前述实施方式之一所述的方法。
[0013] 根据本发明的其实施方式，数据传送单元可以构造为用于在电池电解池与电池壳 体壁之间使用电容或电感耦合的情况下将传感器信号传输给电池壳体壁。本发明的这种实 施方式提供的优点是，电池传感器数据传输单元可以与电池壳体壁电隔离，由此在电池传 感器数据传输单元和电池壳体壁或电池电解池的壁之间的电势电平不同的情况下也可以 实现信号传输。这实现了对于干扰明显不太敏感的信号传输。
[0014] 根据本发明的另一实施方式，数据传送单元可以构造用于在使用导电连接的情况 下将传感器信号传输到电池壳体壁。本发明的这种实施方式提供了将电信号从电池传感器 数据传输单元可靠地传输至分析设备的优点。
[0015] 另外，根据本发明的其实施方式，数据传输单元可以构造用于在使用能单义地分 配给电池电解池的代码情况下传输传感器信号。例如，每个传感器信号可以在使用不同代 码的情况下被编码。本发明的这种实施方式提供的优点是，在将传感器信号从多个电池电 解池经由共同的电池壳体壁信号传输到分析设备中时可以可靠地从不同电池电解池中的 每个单个的电池传感器数据传输单元提取传感器信号。
[0016] 根据本发明的另一实施方式还提出一种互连状态确定单元，其用于确定串联电路 状态，在该串联电路状态中一个电池电解池与另一电池电解池借助于能量传输线路串联， 和/或用于确定桥接状态，在该桥接状态中电池电解池的至少一极不与至少一个另外的电 池电解池串联，并且其中数据传输单元被构造用于在桥接状态中在使用电池壳体壁作为传 输介质的情况下将传感器信号输出给分析设备。
[0017] 相应地根据本发明的另一实施方式提出一种用于传输电池传感器数据的方法，其 中所述方法具有以下步骤： 一确定串联电路状态，在该串联电路状态中一个电池电解池与至少一个另外的电池电 解池借助于能量传输线路串联，和/或确定桥接状态，在该桥接状态中所述电池电解池的 一极与至少一个另外的电池电解池解耦；和 一在串联电路状态下在使用能量传输线路的情况下将代表电池电解池中或电池电解 池处的物理参量的传感器信号输出给分析设备和/或在桥接状态下在使用电池壳体壁作 为传输介质的情况下将传感器信号输出给分析设备。
[0018] 可以将互连状态确定单元理解为设备或者模块，其被设计为在多个电池电解池电 耦合(或者不耦合)的情况下确定串联电路状态和/或桥接状态。可以将能量传输线路理解 为电线路，经由该电线路除了用于传输电能的电流以外还可以加载调制数据信号。在此可 以将串联电路状态理解为这样的状态，在该状态中一个电池电解池的一极与另一电池电解 池的至少一极导电地作为能量传输线路串联连接。因此在串联电路状态中可以将电池电解 池理解为与至少一个另外的电池电解池串联连接，从而在这种串联电路的两个末端抽头接 线柱处两个串联连接的电池电解池的相应极处的电压相加。可以将桥接状态理解为这样的 状态，在该状态中电池电解池的极不与另一电池电解池的另一极连接，也就是说在该状态 中电池电解池的极与另一电池电解池的另一极解耦。如果相反地多个另外的电池电解池串 联连接，而有关电池电解池却没有连入到该串联电路中，则由互连状态确定单元确定传输 状态，在该传输状态中有关电池电解池仅仅电连接到能量传输线路的旁路分支中。在这样 的传输状态中，有关电池电解池的两个极之间的电压不能被用于提高末端抽头接线柱之间 的电压。该预定的传输路径可以由数据传送单元根据特定的串联电路状态或者桥接状态来 选择。在串联电路状态中，传感器信号在此可以直接经由能量传输线路来传送。在该情况 下，传感器信号可以例如在使用电力线传输技术的情况下无需使用附加数据线路地传输给 分析设备。在桥接状态中一在该桥接状态中有关电池电解池的至少一极不连入到能量传 输线路中地被互连(也就是说，在该桥接状态中该电池电解池的该极与另一电池电解池的 另一极解耦)，相反地可以在使用电池壳体壁的情况下将传感器信号传输给分析设备。所述 电池壳体壁可以在该情况下用作为元件，用于将电线路通过其中电布置有传输状态中的有 关电池电解池的旁路分支连接至分析设备。
[0019] 本发明的这种实施方式基于的认识是，在用于提供不同电压水平的各个电池电解 池的不同互连的情况下可以经由也传输各个电池电解池的电能的相同线路进行数据传输。 这种方案提供的优点是，可以放弃单独的数据传输线路，由此可以减少电池传感器数据传 输单元的制造成本并且可以同时通过降低的构件数确保较小的故障易感性。但是如果电池 电解池从该串联电路脱耦，则代表了该特定的脱耦的电池电解池的物理参量的传感器数据 不能再被传输至分析设备。在这种情况下，有关的、从能量传输线路部分脱开的电池电解池 可以连接在"单独的"电路中，该电路经由电池壳体壁连接并且因此也在传输状态中实现传 感器信号至分析设备的传输。通过这种方式可以通过简单的和可靠的方式分析一个或多个 在一个或多个传感器信号中所包含的物理参量的连续和很大程度上没有中断的分析。
[0020] 根据本发明的一个有益的实施方式，互连状态确定单元可以被构造用于当在使用 能量传输线路的情况下至少三个电池电解池的极串联时确定串联电路状态。本发明的这种 实施方式提供的优点是，可以构建能量传输线路，经由该能量传输线路例如通过多路复用 各个电池电解池的互连的不同组合能实现能量传输线路的抽头接线柱处的不同电压电平。 在这种可灵活互连的能量传输线路的情况下，对于经由该能量传输线路可靠地和鲁棒地传 输数据信号存在特别高的需要，即使各个电池电解池从该能量传输线路的串联电路脱开。
[0021] 根据本发明的另一实施方式，互连状态确定单元也可以被构造用于在分析出开关 的位置情况下确定串联电路状态或者桥接状态，所述开关被构造用于执行电池电解池的极 到能量传输线路的电耦合。这种开关可以例如是多路复用器，其通过不同方式将各个电池 电解池的有关极彼此互连。本发明的这种实施方式提供的优点是，已经事先定义的开关位 置可以得到分析并且给出特定的电池电解池当前是否连入到能量传输线路的串联电路中 的结论。通过这种方式可以非常快速地和技术上非常简单地确定有关电池电解池的桥接状 态或串联电路状态。
[0022] 根据本发明的一个特别的实施方式，互连状态确定单元可以被构造用于在使用关 于流经能量供给线路的电流、能量流和/或功率流的测量结果的情况下确定串联电路状态 或者桥接状态。本发明的这种实施方式提供了在技术上简单识别与电池传感器数据传输单 元耦合的电池电解池是否与另外的电池电解池串联连接、从而经由能量供给线路传输能量 的优点。
[0023] 在本发明的电池传感器数据传输单元的一个实施方式中，其中所述开关在使用控 制信号、尤其是经脉宽调制的控制信号的情况下被操控，数据传送单元可以有利地被构造 用于使对传感器信号的确定或输出与控制信号同步。本发明的这种实施方式提供的优点 是，已经通过分析事先已知的经脉宽调制的控制信号也可以推断出有关电池电解池的当前 的串联电路状态或桥接状态，而无需为此测量或者确定当前的互连状态。因此通过将传感 器信号的输出或确定与控制信号同步，可以快速地和几乎无中断地将传感器信号传输给分 析设备。
[0024] 本发明的以下实施方式是特别有益的，其中数据传送单元被构造用于在桥接状态 中不在使用能量传输线路的情况下将传感器信号输出给分析设备和/或在串联电路状态 中不在使用电池壳体壁作为传输介质的情况下将传感器信号168输出给分析设备。本发明 的这种实施方式提供的优点是，仅仅在桥接状态中确保电池壳体作为将传感器信号从特定 的电池电解池传输给分析设备的传输介质。这在分析设备处实现了传感器信号的更简单的 分析或更简单的接收，因为分析设备在预定时刻仅需经由唯一的传输路径来预期特定电池 电解池的传感器信号168。同时确保了，尽可能经常地使用能量传输线路来传输传感器信 号，使得干扰可以被最小化。
[0025] 为了确保数据信号在分析设备中的单义的分配，根据本发明的一个实施方式，数 据传送单元可以被构造用于以可单义地分配给电池电解池的传感器信号分组的形式对传 感器信号编码。本发明的这种实施方式提供的优点是，代表来自不同电池电解池的物理参 量的多个传感器信号可以在分析设备中被单义地分别分配给有关电池电解池。
[0026] 另外有利的是，根据本发明的另一实施方式设置一种电池单元，其具有如下特 征： 一包括至少两个电池电解池的电池电解池复合体，其中所述电池电解池能借助于能量 传输线路串联； 一至少一个用于提供测量值的传感器，所述测量值代表所述电池电解池之一中或所述 电池电解池之一处的物理参量；和 一至少一个根据前述变型之一所述的电池传感器数据传输单元。
[0027] 本发明的这种实施方式提供的优点是，各个部件可以最优地相互协调，使得可以 尽可能干扰少地将传感器信号168传输到分析单元或分析设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 下面根据附图示例性地详细阐述本发明。其中： 图1示出其中使用本发明一个实施例的电池单元的连接框图； 图2示出描绘了用于开关的开关信号与传感器信号的输出的同步性的图表；和 图3示出本发明作为方法的实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0029] 在本发明优选实施例的下面的描述中，对于在不同的图中示出的和起类似作用的 元件使用相同的或类似的附图标记，其中放弃对这些元件的重复描述。
[0030] 图1示出具有电池单元110的车辆100的连接框图，所述电池单元110用于将电能 提供给功率电子单元115,其中电动机120可通过由电池单元110所提供的能量运行。在电 池单元110中布置多个电池电解池130,这些电池电解池为了更好地区分而被标有附图标 记130a、130b和130c。在图1中所示的实施例中，所有电池电解池130被相同地构建，其中 这没有必要总是强制性地需要。电池电解池130的极135在能量传输线路140中彼此串行 互连，使得在图1中用实线示出的互连状态中在电池单元110的抽头接线柱145处有电压 可用，该电压对应于在三个所示电池电解池130中每一个电池电解池的极135之间的电压 的总和。为了现在例如能够在接线柱145处提供交变电压或者至少一个变化的电压电平， 可以借助于互连控制单元150来控制各个电池电解池130的互连状态。在一种非常简单的、 图1示出的仅仅用于表示该互连状态的这种改变的原理性作用方式的情况下，可以通过互 连控制单元150的控制信号155操控开关160,使得将开关160从图1中用实线示出的位置 带入用虚线示出的位置，由此在图1中所示的中间的电池电解池130b从能量传输线路140 的串联电路中脱开。但是如果中间电池电解池130b和右侧电池电解池130c的极135 (例 如由于尽可能故障鲁棒的电路构造的原因)，则中间电池电解池130b是作为能量供给线路 140的旁路分支（Nebenast)连接的，该旁路分支对于在接线柱145处提供电压电平是不重 要的。在中间电池电解池130b从该串联电路脱开的状态下，该中间电池电解池130b处于 在下面的描述中被称作桥接状态的状态中。如果开关160相反地处在图1中用实线示出的 位置处，则图1中所示的中间电池电解池130b处于在下面的描述中被称作串联电路状态的 状态中。
[0031] 所有在图1中所不的电池电解池130各包括一个电池传感器数据传输单兀165。 该电池传感器数据传输单兀165包括互连状态确定单兀166和与该互连状态确定单兀166 耦合的数据传送单元167。互连状态确定单元166被构造用于例如通过测量流经电池电解 池130的极的电流或者流经于此的能量/功率来确定有关电池电解池130的互连状态(也 即例如串联电路状态或者桥接状态)。数据传送单元167被构造用于将由传感器162所检 测的物理参量转化成传感器信号168并且将该传感器信号传输到分析设备170。分别由有 关传感器162所检测的物理参量例如可以是分别在有关电池电解池130a、130b或130c中 或分别在有关电池电解池130a、130b或130c处占主导的压力或者温度。在分析设备170 中可以进行各个电池电解池130的状态监视，并且在识别出电池电解池130之一中或电池 电解池130之一处的物理参量有偏差的情况下可以输出警告或处置建议给电池单元110的 用户。
[0032] 在串联电路状态中，电池传感器数据传输单元165可以将各有关电池电解池130 的传感器信号168作为电力线信号传输附加于在能量供给线路140中流动的能量地加载调 制到能量供给线路140上，由此分析设备170可以从能量传输线路140滤除所述传感器信 号并且对所述传感器信号进行分析。但是如果现在在图1中所示的中间电池电解池130b 通过开关160的切换而被连接到传输状态中，以便在接线柱145处以技术上简单的手段提 供改变的电压电平，则在中间电池电解池130b的电池传感器数据传输单元165与分析设备 170之间不再存在闭合的电路。包含涉及中间电池电解池130b的物理参量的传感器信号于 是不再能被传输给分析设备170。
[0033] 为了尽管如此仍确保在如下时刻从中间电池电解池130b的电池传感器数据传输 单元165传输传感器信号--在所述时刻有关电池电解池从能量供给线路140脱开或者至 少不再与另外的电池电解池130串联，中间电池电解池130b的电池传感器数据传输单元 165可以例如与分析设备170连接为高频电路。这例如可以通过如下方式进行：经由中间电 池电解池130b的壁175和/或电池单元壳体壁180至分析单元170来建立在特定条件下 能进行数据传输的连接(例如作为电容耦合)，其中分析设备170同样经由同样在特定条件 下能进行数据传输的连接(例如同样以电容耦合的形式)与电池单元壳体壁180耦合。电池 电解池130和/或电池单元110的壁可以在此理解为外壁，其与专门设置用于电池电解池 130和/或电池单元110的电接触的极相区分（或与这样的极电绝缘)。可替换地也可以存 在电池传感器数据传输单元185和分析设备170之间的连续的导电连接。该将传感器信号 传输到电池电解池壁175或电池单元壳体壁180的情况在图1中被示出为虚线形式的将传 感器信号168馈入到电池电解池壁175。现在在电池传感器数据传输单元165与分析设备 170之间没有经由能量供给线路连接的电流路径的情况下也存在从中间电池电解池130传 输传感器信号168给分析设备170的可能性，因为至少针对高频信号连接了现在例如经由 电池电解池壁175与电池壳体壁180之间的电容耦合以及经由电池壳体壁与分析单元170 之间的电容耦合的路径。替换于或者附加于经由能量供给线路140传输传感器信号168,来 自有关电池电解池130b的传感器信号168也可以完全（也就是不仅在桥接状态中）在使用 电池单元110的壁180的情况下进行传输。尤其是在电池单元110的许多或者所有电池电 解池130固定地、也就是说静态地并且不能在运行期间相互分开地彼此互连的情况下，可 以通过这种方式非常简单地实现从各个电池电解池130或相应的电池传感器传输单元165 传输传感器信号。为此可以例如使用通过电池传感器数据传输单元165的传感器信号或每 一个电池传感器数据传输单元的每个传感器信号的编码，所述编码使得能够将经编码的传 感器信号单义地分配给发送经编码的传感器信号的电池传感器数据传输单元165。该编码 可以例如以代码复用编码的形式来进行，其中给各个电池电解池130中的每一个电池传感 器数据传输单元165分配自己的、与其他代码能区分开的代码。
[0034] 在这样的实施中可以一方面确保每个电池传感器数据传输单元165能够将相应 的传感器信号168传输给分析单元或分析设备170并且同时可以避免将有关电池电解池的 互连状态确定成串联电路状态或桥接状态。另一方面，这种经由电池单元110的壳体壁180 的信息传输可能比经由能量供给线路140的信息传输更易受到干扰。例如还可以考虑，在 使用两个前述方案的情况下进行混合形式的数据传输，例如所通过的方式是将关于相应电 池传感器数据传输单元165的一般运行准备的状态信息经由电池单元110的壁180传输给 分析设备170,而分别代表有关电池电解池130内的一个物理参量的传感器信号被经由能 量供给线路140传输。在该情况下，例如可以实现经由能量供给线路140所传输的信息的 减少，而不要求这么高更新率的数据经由替换的传输路径、即经由电池单元110的壁180被 传输给分析设备170。
[0035] 为了在传感器信号从中间电池电解池 130b至分析设备的传输之间进行特别快速 和高效的切换，也可以将中间电池电解池 130b的传感器信号一方面到能量供给线路140的 输出并且另一方面到电池电解池壁180的输出同步。为此，电池传感器数据传输单元可以 从互连控制单元150获得代表开关160的切换的信号，使得在电池传感器数据传输单元165 中可以非常提前地并且在没有例如对经由能量供给线路140的能量流进行测量的情况下 就已经识别出，其已经连接到桥接状态。通过这种方式可以确保传感器信号到分析单元170 的几乎无中断的、或者至少仅仅非常短时地中断的数据传输。
[0036] 图2在上面的部分图表中示出开关160的位置1 (在图1中用实线示出的位置)和 2 (在图1中用虚线示出的位置）的变化曲线，所述开关通过互连控制单元150加以操控。 在中间的图表中获悉在中间电池电解池 130b的串联电路状态X与桥接状态Y之间的时间 变换。在此可以看出，根据图2中的下面的部分图表（X代表传感器信号经由能量供给线路 140的传输，y代表传感器信号经由地连接的传输）通过开关160的位置和由中间电池电解 池 130b的互连状态所需的用于传输传感器信号的特定路径的连接的同步，可以确保传感 器信号从中间电池电解池 130b至分析设备170的非常简单和鲁棒的传输。
[0037] 在图1中为了更好理解在此所提出方案的基础，调整对本发明实施例的基本思想 的阐述以适应桥接仅仅一个电池电解池130。在图1中所示的互连或桥接可能性当然也可 以同时扩展到桥接任意多个单个的电池电解池130或者桥接多个电池电解池130,其中前 面提出的概念可以简单地匹配于分别所使用的情况。也可以针对各个电池电解池130设置 不同时间长度的桥接状态，以便在接线柱145处获得期望的电压。于是为此可以由互连控 制单元150 (分别）通过经脉宽调制的信号操控一个或多个开关160,使得可以针对各个电 池电解池实现串联电路状态和桥接状态的期望的时间序列。
[0038] 图3示出作为用于传输电池传感器数据的方法300的本发明实施例的流程图。该 方法包括确定310串联电路状态的步骤，在该串联电路状态中一个电池电解池的一极与至 少一个另外的电池电解池的一极借助于能量传输线路串联，和/或确定桥接状态，在该桥 接状态中该电池电解池的该极不与所述至少一个另外的电池电解池的一极串联。此外，所 述方法300包括输出320传感器信号的步骤，该传感器信号代表电池电解池中或电池电解 池处的物理参量，在串联电路状态中在使用能量传输线路的情况下将传感器信号输出给分 析设备和/或在桥接状态中在使用电池壳体壁和/或电池电解池的壁作为传输介质的情况 下将传感器信号输出给分析设备。但是特别地根据本发明的一个实施例，所述方法也可以 包括输出320代表电池电解池中或电池电解池处的物理参量的传感器信号的步骤，其中在 使用电池壳体壁和/或电池电解池的壁作为传输介质的情况下输出给分析设备。
[0039] 总之应当注意，为了实现本发明可以使用电池的以下实施方式，其中通过不同电 池电解池的互连使得能够改变电池电压，其中在基本状态中例如所有电池电解池130可以 串联。为了在电池110的输出端处产生交变电压，该串联电路中的模块、即电池电解池130 或者电池电解池的组（电池内的多个电解池的逻辑的和电路技术的分组）被桥接。由此，电 池110的输出电压可以作为未被桥接的模块的总和来加以改变。
[0040] 这里提出的方案的一个方面在于，能够实现具有变化的输出电压的电池110内的 传感器系统165U62的通信，尽管各个电池电解池由于电池的作用方式而从电池电解池支 路140脱开或被桥接。在模块130b被桥接的情况下，其端子135中的至少一个通过功率开 关160被隔开。同时在电池层面上进行端子135的桥接以便保持剩余模块130a和130c的 串联电路。因此，模块130b构成具有电池支路140中的死端的侧分支，不再能够进行电力 线通信。
[0041] 前面提出的方面的目标在此尤其是：经由电力线的通信被限制到如下阶段，在所 述阶段中交换数据的电解池130不取决于电池支路140的剩余部分。这可以通过将所述通 信与具有可变输出电压的电池的脉宽调制频率同步来进行。这种方案提供多个优点，例如 尽管有暂时中断的传输线路也能够实现通信的可能性。在没有附加电路花费的情况下也能 够实现具有可变输出电压的电池内的电力线通信。这种方案一般可以在所有这样的电池情 况下使用。
[0042] 根据实施例的本发明的另一方案使得能够使用电池（电解池）壳体，以便再次建立 从侧分支至分析设备的传输路径。传输路径需要DC或者至少高频连接的电路。这在侧分支 130b脱开的情况下没有给出，但是该传输路径可以经由从传感器系统至与车身连接的电池 壳体的电容耦合来再次建立。本发明的该方面同样提供了优点，例如具有可变输出电压的 电池内的通信也可以在各个电解池或电解池模块脱开的情况下实现。该方面也可以一般在 所有具有可变输出电压的电池情况下使用。
[0043] 本发明可以特别有利地用作为装置或具有电气和电子部件的传感器系统的实现 形式，所述传感器系统可以装入或安装在电池电解池(例如电动车辆的锂离子电池）中。前 面提到的方案用于在传感器系统与中央分析设备之间交换数据，尽管单个的电池电解池由 于在电池中所采用方法的作用方式为了生成电池电解池支路的可变输出电压而脱开或被 桥接。
[0044] 所述的和在图中所示的实施例仅仅是示例性选择的。不同实施例可以完全地或者 关于各个特征相互组合。一个实施例也可以通过另一实施例的特征来补充。
[0045] 此外，本发明方法步骤可以重复以及以不同于所述顺序的方式来实施。
[0046] 如果实施例在第一特征和第二特征之间包括"和/或"关联，则这可以读作，该实 施例根据一个实施方式既具有第一特征也具有第二特征并且根据另一实施方式要么仅具 有第一特征要么仅具有第二特征。
【权利要求】
1. 电池传感器数据传输单元（165)，具有数据传送单元（167)，其中所述数据传送单元 (167)被构造用于在使用电池壳体壁（180)和/或电池电解池（130b)的壁（175)作为传输 介质的情况下将代表所述电池电解池（130b)中或所述电池电解池（130b)处的物理参量的 传感器信号（168)输出给分析设备（170)。
2. 根据权利要求1所述的电池传感器数据传输单元（165)，其特征在于，数据传送单元 (167 )被构造用于在使用电池电解池（130b )和电池壳体壁（180 )之间的电容或电感耦合的 情况下将传感器信号（168)传输给电池壳体壁（180)。
3. 根据权利要求1所述的电池传感器数据传输单元（165)，其特征在于，数据传送单元 被构造用于在使用导电连接的情况下将传感器信号传输到电池壳体壁（180 )。
4. 根据前述权利要求之一所述的电池传感器数据传输单元（165)，其特征在于，数据 传输单元被构造用于在使用能单义地分配给电池电解池（130b)的代码情况下传输传感器 信号。
5. 根据前述权利要求之一所述的电池传感器数据传输单兀（165)，其特征在于，还设 置互连状态确定单元（166 ),其用于确定串联电路状态,在该串联电路状态中一个电池电解 池（130b)与另一电池电解池（130a，130c)借助于能量传输线路（140)串联，和/或用于确 定桥接状态，在该桥接状态中所述电池电解池（130b)的至少一极与至少一个另外的电池电 解池（130a，130c)解耦，并且其中数据传输单元被构造用于在桥接状态中在使用电池壳体 壁（180)作为传输介质的情况下将传感器信号（168)输出给分析设备（170)。
6. 根据权利要求5所述的电池传感器数据传输单元（165)，其特征在于，互连状态确定 单元（166)被构造用于在分析出开关（160)的位置的情况下确定串联电路状态或者桥接状 态，所述开关被构造用于执行所述电池电解池（130b)的一极（135)到能量传输线路（140) 的电耦合。
7. 根据前述权利要求5或6所述的电池传感器数据传输单元（165)，其特征在于，互连 状态确定单元（166)被构造用于在使用关于流经能量供给线路（140)的电流、能量流和/或 功率流的测量结果的情况下确定串联电路状态或者桥接状态。
8. 根据权利要求6所述的电池传感器数据传输单元（165)，其中开关（160)在使用控制 信号（155)、尤其是经脉宽调制的控制信号（155)的情况下被操控，其特征在于，数据传送 单兀（167)被构造用于使对传感器信号（168)的确定或输出与控制信号（155)同步。
9. 电池单元（110)，具有如下特征： 一包括至少两个电池电解池（130a，130b，130c)的电池电解池复合体（130); 一至少一个用于提供测量值的传感器（162)，所述测量值代表所述电池电解池（130a， 130b，130c)之一中或所述电池电解池（130a，130b，130c)之一处的物理参量；和 一至少一个根据前述权利要求之一所述的电池传感器数据传输单兀（165)。
10. 用于传输电池传感器数据的方法（300)，其中所述方法（300)具有以下步骤： 一在使用电池壳体壁（180)和/或电池电解池（130b)的壁（175)作为传输介质的情况 下将代表电池电解池（130b)中或电池电解池（130b)处的物理参量的传感器信号（168)输 出（320)给分析设备（170)。
11. 具有程序代码的计算机程序，当所述程序在装置、电池传感器数据传输单元（165) 或者数据处理设备上实施时，所述程序代码用于执行根据权利要求10所述的方法（300)。
【文档编号】H01M10/42GK104115507SQ201380010549
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年1月23日 优先权日:2012年2月23日
【发明者】A.温茨勒, B.埃尔布拉赫特, R.施尼策尔, W.席曼, F.亨里奇 申请人:罗伯特·博世有限公司