確定流入到電池中或從電池中流出的電流的電流強度的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及流入到電池中或從電池中流出的電流的電流強度的確定。
【背景技術】
[0002]在電驅(qū)動的機動車輛、尤其是電動車輛和混合動力車輛中，使用基于鋰制造的二次電池，以便借助所述二次電池給電驅(qū)動裝置供應電能。相應的電池可以由多個彼此互連的電池模塊形成，其中每個電池模塊又可以具有多個彼此互連的電池單元。作為電池單元通常應用鋰離子電池單元。
[0003]不僅在確定電池的充電狀態(tài)中、而且在保證電池的安全運行中，測量由電池產(chǎn)生的電流的強度具有重要意義。為了確定電池的相應的充電狀態(tài)并且出于安全或診斷原因，也可以監(jiān)控流入到電池中的電流。對此，通常使用電流傳感器，諸如分流傳感器或霍爾傳感器。借助相應的電流監(jiān)控，可以及早地檢測針對電池的可能導致電池的危險狀態(tài)的危險，以便可以引入對策。
[0004]存在多種類型的危險，所述危險可歸因于不允許的和有損害的電流。在此，首先應提到電池的過載，在過載的情況下與例如由于電池的瞬時溫度或老化狀態(tài)所導致的電池的瞬時狀態(tài)所允許的相比，由電池提供更多電流。電池的這樣的過載可能導致電池的過熱并且可以以電池的危險狀態(tài)結束。當由電池提供與其各個電池單元所能夠提供的相比更大的電流時，得出另外的危險。這也可以導致電池的過熱并且以電池的危險狀態(tài)結束。此外，可以得出以所謂的“鋰鍍層”的方式的危險，其中電池在非常高的溫度下以高的電流充電造成金屬鋰的沉積，這同樣可以變得危險。關于所述危險監(jiān)控電池是尤其關鍵的，因為大約幾安培的過大的充電電流已經(jīng)可以引起電池中的未知的錯誤。
[0005]由于上述危險，針對電池需要的是，監(jiān)控流入到電池中或從電池中流出的電流，這需要可靠地測量所述電流。通過危險和風險分析，得到根據(jù)標準ASIL C (ISO 26262)的電流測量的安全分級。
[0006]借助唯一的電流傳感器對流入到電池中或從電池中流出的電流的強度的單通道的測量極其難于實現(xiàn)，因此典型地使用下述解決方案。一方面，已知的是，將單獨的電流傳感器與附加的監(jiān)控硬件組合，所述監(jiān)控硬件例如具有比較器并且在特定數(shù)量級的過電流的情況下觸發(fā)。具有這樣的集成的監(jiān)控硬件的電流傳感器然而是大多成本高的。此外，關于設定過電流極限值，通常不可以足夠靈活地使用相應的電流傳感器，尤其因為不可以設定時間相關性、溫度相關性或諸如此類的。
[0007]此外，為了同時測量流入到電池中或從電池中流出的電流的強度使用兩個不同的電流傳感器、例如霍爾傳感器和分流傳感器是已知的。這樣的電流傳感器因此根據(jù)不同的測量原理工作，由此可以實現(xiàn)對流入到電池中或從電池中流出的電流的非?？煽康谋O(jiān)控。由所述電流傳感器產(chǎn)生的信息對此可以彼此可信。然而，在該監(jiān)控中，要構建兩個不同的構件，這與如果構建相同的部件相比是成本更高的。然而，如果將使用兩個相同的電流傳感器或根據(jù)相同的測量原理工作的電流傳感器，那么在由所述電流傳感器產(chǎn)生的測量信號到電子分析裝置的傳遞中，例如通過外部影響、諸如通過電磁的不兼容性或諸如此類的，可能出現(xiàn)具有共同原因的錯誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的主題是一種用于確定流入到電池中或從電池中流出的電流的電流強度的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有至少兩個并聯(lián)的、根據(jù)相同的測量原理工作的并且可以與電池導電連接的電流傳感器，所述電流傳感器分別被設定用于檢測相應的電流強度并且用于產(chǎn)生被分配給相應檢測的電流強度的、根據(jù)通信協(xié)議編碼的數(shù)字的測量信號，其特征在于，電流傳感器在對相應由其產(chǎn)生的測量信號編碼方面彼此區(qū)分。
[0009]在本發(fā)明的范圍中，電池可以是一次電池或二次電池或蓄電池，其中在一次電池的情況下，僅確定從二次電池中流出的電流的電流強度。在本發(fā)明的范圍中，此外，電池可以由兩個或更多電池單元組成，所述電池單元也可以被綜合成各個電池模塊，由所述電池模塊形成電池。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，將根據(jù)相同的測量原理工作的電流傳感器用于確定流入到電池中或從電池中流出的電流的電流強度。所述使用相同的構件與常規(guī)地使用根據(jù)不同的測量原理工作的電流傳感器相比是更成本適宜的。
[0011]為了可以產(chǎn)生根據(jù)通信協(xié)議編碼的數(shù)字的測量信號，每個電流傳感器可以具有測量值接收器、數(shù)字化單元和編碼單元。
[0012]通過將電流傳感器根據(jù)本發(fā)明在對相應由其產(chǎn)生的測量信號編碼中彼此區(qū)分，可以排除具有共同原因的錯誤。因此，借助本發(fā)明，尤其地，在遵守標準ASIL C (ISO 26262)的條件下確定流入到電池中或從電池中流出的電流的電流強度是可以的。
[0013]根據(jù)一個有利的設計方案，至少一個電流傳感器的測量信號的位序列被構造為至少一個其它的電流傳感器的測量信號的位序列的鏡像。例如，一個電流傳感器的測量信號的位序列的第一位可以是至少一個其它的電流傳感器的測量信號的第十位。
[0014]根據(jù)另一個有利的設計方案，系統(tǒng)具有至少一個在通信技術上與電流傳感器連接的、電子的分析裝置，其中電流傳感器的電測量信號可以被傳輸?shù)诫娮拥姆治鲅b置，并且其中電子的分析裝置可以被設定用于檢測相應由電流傳感器產(chǎn)生的測量信號的編碼中的區(qū)另O。電子的分析裝置也可以被設定用于監(jiān)控流入到電池中或從電池中流出的電流。替選地，電的分析裝置可以與單獨的監(jiān)控裝置在通信技術上連接。通過對相應由電流傳感器產(chǎn)生的測量信號不同地編碼，電子的分析裝置可以在各個電流傳感器之間進行區(qū)別，以便可以排除具有共同原因的錯誤。電子的分析裝置可以具有處理器單元、例如微處理器和存儲單元。
[0015]此外，本發(fā)明的主題是一種用于確定流入到電池中或從電池中流出的電流的電流強度的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有至少兩個并聯(lián)的、根據(jù)相同的測量原理工作并且可以與電池導電連接的電流傳感器，所述電流傳感器被設定分別用于檢測相應的電流強度并且用于產(chǎn)生被分配給相應檢測的電流強度的、模擬的測量信號，其特征在于，電流傳感器在由其相應產(chǎn)生的測量信號的信號強度與所檢測的電流強度的相關性方面彼此區(qū)分。
[0016]通過應用所述根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，也可以排除具有共同原因的錯誤。測量信號的信號強度與所測量的電流強度的相應的相關性可以被預先給定并且因此是已知的，以便可以從相應由電流傳感器產(chǎn)生的測量信號推斷出流入到電池中或從電池中流出的電流的實際當前的電流強度。
[0017]一個有利的實施方式規(guī)定，至少一個電流傳感器的測量信號的信號強度隨電流強度增大而增大并且隨電流強度下降而下降，其中至少一個其它的電流傳感器的測量信號的信號強度隨電流強度增大而下降并且隨電流強度下降而增大。例如，信號強度與電流強度的各個相關性可以彼此相反。在一個電流傳感器中，在傳遞時可以將測量信號的最高的信號強度或電壓分配給最高的電流強度，而在另外的電流傳感器中，可以將最高的信號強度分配給最小的電流強度。
[0018]根據(jù)另一個有利的設計方案，系統(tǒng)具有至少一個在通信技術上與電流傳感器連接的、電子的分析裝置，其中電流傳感器的電測量信號可以被傳輸?shù)诫娮拥姆治鲅b置，并且其中電子的分析裝置被設定用于檢測由電流傳感器相應產(chǎn)生的測量信號的信號強度與所檢測的電流強度的相關性方面的區(qū)別。電子的分析裝置也可以被設定用于監(jiān)控流入到電池中或從電池中流出的電流。替選地，電子的分析裝置可以與單獨的監(jiān)控裝置在通信技術上連接。通過相應由電流傳感器產(chǎn)生的測量信號的不同的信號強度，電子的分析裝置可以在各個電流傳感器之間進行區(qū)分，以便可以排除具有共同原因的錯誤。電子的分析裝置可以具有處理器單元、例如微處理器和存儲單元。
[0019]根據(jù)另一個有利的設計方案，系統(tǒng)具有至少一個總線系統(tǒng)，經(jīng)由所述總線系統(tǒng)，電流傳感器在通信技術上與電子的分析裝置連接?？偩€系統(tǒng)例如可以具有LIN總線或CAN總線。
[0020]本發(fā)明的主題也是一種利用至少兩個并聯(lián)的、根據(jù)相同的測量原理工作并且