本发明专利技术涉及电池的电池组的系统（1），包括：多个电化学电池（4）；电力连接（71、72），其用于将电负载（55）或再充电电源（8）连接到所述电化学电池（4）；以及计算机（52），其经由电力连接而连接到电化学电池（4）。该系统还包括多个测量电路（3），其中，每个测量电路邻接到相应电化学电池，并被配置成：测量相应电池的端子处的电压；以及当所测量电压超过阈值时在相应电池的端子处引发电压降。计算机（52）被配置成识别所述电压降。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有简化的监管的蓄电池的电池组的系统
本专利技术与电化学蓄电池的电池组有关。这些电池组能够例如在电子和混合式运输工具或嵌入式系统的领域中使用。
技术介绍
电化学蓄电池通常具有以下量值的标称电压:对于NiMH型电池组而言1.2V,对于锂离子磷酸铁或LiFeP04技术而言3.3V,对于基于钴氧化物的锂离子型技术而言3.7V这些标称电压对于要被供电的大多数系统的要求而言过低。为了获得适当的电压水平，将多个蓄电池串联地连接。为了获得高值的功率和容量容量，将多组蓄电池串联地放置。级的数目(蓄电池组的数目)和每级中的并联连接的蓄电池的数目根据针对电池组所期望的电压、电流和容量而变。多个蓄电池的关联被称为蓄电池的电池组。蓄电池的充电导致其端子处的电压的增加。每个蓄电池技术具有适合于其本身的充电曲线，其例如由针对给定充电电流的蓄电池的电压随时间的发展来定义。例如当在给定电流下蓄电池已达到由其电化学过程定义的标称电压水平时，将蓄电池视为被充电。如果充电在达到此电压之前中断，则蓄电池未被充满电。当充电已持续预定时间或者再次地当在蓄电池处于恒定电压下的情况下充电电流已达到最小阈值时，也将蓄电池视为被充电。由于制造变化，蓄电池实际上具有不同的特性。这些差异当电池组是新的时相对低，随着电池组的蓄电池的不均匀的老化而突出。即使当在电池组中将来自同一制造商的蓄电池关联时分散(dispersion)也持续。一般地由使用不同蓄电池中的电压测量结果的控制设备来监管蓄电池的充电。基于钴氧化物的锂离子型蓄电池的电压范围通常在从2.7V至4.2V范围内。在此范围外的使用可能引发电池组的蓄电池的不可逆劣化。过度充电可能导致蓄电池的损坏，其由于热停顿(thermal stalling)现象促进老化(由于电解液的劣化)或引起爆炸。因此现有技术控制设备监视每个蓄电池的充电。因此，当被充电最高的蓄电池达到其操作范围的上限时，中断所有蓄电池的充电。充电最少的蓄电池的电压则等于比该上限低的电压。[0011 ] 当充电最少的蓄电池已达到操作范围的下限时,控制设备也中断电池组的放电。因此存在用以使得控制设备能够检验每个蓄电池的充电水平的各种已知连接器。为了增加蓄电池的安全水平，使用使得控制设备能够检验诸如蓄电池的温度的其他工作参数的连接器也是惯常做法。在已知结构中，当存在多个蓄电池时，用于测量电压和温度的电路被固定到每个蓄电池上。控制设备包括由主板(master board)或计算机管理的多个从属板(slaveboard)，这些板被集中在一起。每个从属板借助于点到点布线而连接到多个测量电路，例如8个或16个。在这种结构中，蓄电池处于缩放到高水平的电压。因此，电压测量必须被电隔离或者针对高共模电压进行设计。在汽车中，一般地由专用于嵌入式网络及其附件的供电的12V电池组来对计算机进行供电。由于嵌入式网络的电池组被连接到车辆的地线，所以此外能够证明建立用于从属板与计算机之间的通信的电隔离是必要的。另外，测量电路与从属板之间的点到点导线连接要求大量的连接和相当大的布线长度。这种设计因此引起不可忽略的成本和复杂性。此外，直接连接到蓄电池的点到点导线连接的数目增加短路的风险。这要求特别谨慎地设计和制造，其尤其意味着保护电路(熔丝或断路器)的集成。文献JP2009-089453描述了一种提供有多个串联连接蓄电池、用于测量电池组的端子处的电压的电路、通信电路和控制电路的电池组。当电池组的端子处的电压超过阈值时，通信电路向控制电路告知关于电压变化的信息。根据另一已知结构，当存在许多蓄电池时，用于测量电压和温度的电路被固定到每个蓄电池上。测量电路被连接到同一通信总线。计算机取回由测量电路在此通信总线上传送的信息。这种结构避免了点到点导线连接的缺点。然而，这种结构由于其经受的电压水平而要求存在具有电隔离的特定设计的总线。因为其被连接到蓄电池内的非常高的电压水平，所以必须非常特别地注意总线的设计，。因此，必须实现昂贵且复杂的电隔离，并且此类总线在蓄电池中的集成引起实际问题。
技术实现思路
本专利技术旨在解决这些缺点中的一个或多个。本专利技术因此与一种蓄电池的电池组的系统有关，该系统包括:-串联连接的多个电化学蓄电池；-电力连接，其意图将电负载或再充电电源连接到所述电化学蓄电池；-控制设备，其借助于电力连接而连接到电化学蓄电池。该系统还包括:-多个测量电路，这些测量电路中的每一个被附接于相应电化学蓄电池并被配置成测量该相应蓄电池的端子处的电压；-多个通信电路，这些通信电路中的每一个被附接于相应电化学蓄电池，并被配置成当测得的电压超过阈值时在该相应蓄电池的端子处引发电压降。控制设备被配置成识别所述电压降。根据一个变体，由其相应蓄电池对测量电路和通信电路进行供电。根据另一变体，通信电路被配置成当测得的电压超过阈值时引发电压降的交变，其具有在从IOkHz至IMHz范围内的频率。根据另一变体，通信电路被配置成当其相应蓄电池的端子处的电压超过最大充电电压时或者当其相应蓄电池的端子处的电压超过最小放电电压时，在该蓄电池的端子处引发电压降。根据另一变体，通信电路被配置成引发用于最大充电电压的电压降，该最大充电电压具有比用于最小放电电压的电压降的循环比更大的循环比。根据一个变体，通信电路被配置成实现不同的电压降，控制设备被配置成根据所实现的电压降来识别通信电路。根据另一变体，该系统包括:-DC/AC转换器，其被连接到电力连接；-抑制寄生滤波器，其被插入在转换器与控制设备之间。根据另一变体，该系统包括超过二十个串联连接的蓄电池，电池组的端子处的电压大于50V。根据另一变体，通信电路被配置成当测得的电压超过阈值时引发其蓄电池的端子处的至少0.1%的电压降。根据一个变体，通信电路通过其蓄电池的端子之间的电负载连接而在其蓄电池的端子处引发电压降。本专利技术还与一种用于管理电池组的串联电化学蓄电池的充电的方法有关，该方法包括以下步骤:-借助于被附接于相应蓄电池的测量电路来测量蓄电池端子处的电压；-用所述测量电路中的一个来检测其相应蓄电池的端子处的电压阈值的超过；-在已检测到所述超过的蓄电池的端子处产生电压降；-借助于控制设备来检测电压降，该控制设备借助于将电负载或再充电电源连接到所述蓄电池的电力连接而连接到电化学蓄电池。根据一个变体，该方法包括借助于其相应蓄电池对测量电路进行供电。根据另一变体，电压降的产生包括所述蓄电池的端子处的具有在从IOkHz至IMHz范围内的频率的电压降的交变。根据另一变体，电压降的产生包括电元件到所述蓄电池的端子的连接，所述电元件被配置成在连接期间在所述蓄电池的端子处引发至少0.1%的电压降。【附图说明】参考附图，根据在下面通过绝非穷举的指示给出的描述，本专利技术的其他特征和优点将清楚地显现，在所述附图中:-图1是根据本专利技术的蓄电池电池组系统的示意图；-图2是等效于测量电路及其关联蓄电池的电气图；-图3是图示出电池组中的寄生电感器和电容器的建模的表示；-图4是根据本专利技术的在测量电路中实现的逻辑结构的示例的表示；-图5是滤波模块的示例的示意性表示；-图6是产生具有不同循环比的时钟信号的振荡器的示例的示意性表示；以及-图7是表示在编码的一个变体中的不同传输之间测量的相关性的图表。【具体实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蓄电池的电池组的系统（1），包括：‑串联连接的多个电化学蓄电池（4）；‑电力连接（71、72），其意图将电负载（55）或再充电电源（8）连接到所述电化学蓄电池（4）；‑控制设备（52），其借助于所述电力连接而连接到电化学蓄电池（4）；其特征在于：该系统还包括：‑多个测量电路（3），这些测量电路中的每一个被附接于相应电化学蓄电池并被配置成测量该相应蓄电池的端子处的电压；‑多个通信电路，这些通信电路中的每一个被附接于相应电化学蓄电池，并被配置成当测得的电压超过阈值时引发该相应蓄电池的端子处的电压降，所述控制设备（52）被配置成识别所述电压降。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.14 FR 11551811.一种蓄电池的电池组的系统(1)，包括: -串联连接的多个电化学蓄电池(4)； -电力连接(71、72)，其意图将电负载(55)或再充电电源(8)连接到所述电化学蓄电池(4)； -控制设备(52 )，其借助于所述电力连接而连接到电化学蓄电池(4 ); 其特征在于: 该系统还包括: -多个测量电路(3)，这些测量电路中的每一个被附接于相应电化学蓄电池并被配置成测量该相应蓄电池的端子处的电压； -多个通信电路，这些通信电路中的每一个被附接于相应电化学蓄电池，并被配置成当测得的电压超过阈值时引发该相应蓄电池的端子处的电压降， 所述控制设备(52)被配置成识别所述电压降。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述测量电路(3)和通信电路由其相应的蓄电池(4)来供电。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述通信电路(3)被配置成当测得的电压超过阈值时引发具有在从IOkHz至IMHz范围内的频率的电压降的交变。4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述通信电路被配置成当其相应蓄电池的端子处的电压超过最大充电电压时或者当其相应蓄电池的端子处的电压超过最小放电电压时在该蓄电池的端子处引发电压降。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述通信电路被配置成引发用于最大充电电压的电压降，所述最大充电电压具有比用于最小放电电压的电压降的循环比更大的循环比。6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述通信电路被配置成实现不同的电压降，所述控制设备被配置成根据所实现的电压降来识别通信电路。7.根就权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，所述通信电路被配置成当测量电路(3)在其蓄电池的端子处测量到超过阈值...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克·贝朗热，马可·拉涅利，
申请(专利权)人：原子能和替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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