信號接線190被讀出和/或被控制。該監(jiān)測設(shè)備110被配置為監(jiān)測電池102的電池單元101-1 - 101-12的一個或多個運行參數(shù)。
[0033]此外，主單元120被提供，其被配置為控制該多個監(jiān)測設(shè)備110。為此，控制信號接線181被提供。監(jiān)測設(shè)備110通過由控制信號接線181所形成的串行總線系統(tǒng)與主單元120被連接。隔離器130分別被提供在各種監(jiān)測設(shè)備110和主單元120之間。隔離器130使各種監(jiān)測設(shè)備110和主單元120DC去耦(DC-decouple)、分別地AC耦接(AC-couple)，因為如上所說明的，這些實體110、120通常處于不同電壓電平之上。
[0034]通常地，控制邏輯存在于主單元120之中。監(jiān)測設(shè)備110可被裝備有相對較少的邏輯或沒有邏輯，并且對主單元120作出響應(yīng)和報告；這接下來的案例中被說明:主單元120向監(jiān)測設(shè)備110中的每個設(shè)備傳輸分組化控制數(shù)據(jù)，以控制運行；該分組化控制數(shù)據(jù)可包括作為有效負載(payload)的命令。響應(yīng)于該控制數(shù)據(jù)的接收，每個監(jiān)測設(shè)備110被配置為監(jiān)測相關(guān)聯(lián)的電池單元101-1 - 101-12的運行參數(shù)。然后，該分組化控制數(shù)據(jù)可從相應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備110被傳輸至主單元120，該控制數(shù)據(jù)可包括已被相應(yīng)監(jiān)測設(shè)備110預(yù)先確定為有效負載的運行參數(shù)。因此，主單元120可收集該BMS 100的各電池單元101-1 - 101-12和電池102的運行參數(shù)，并且從該運行參數(shù)，計算狀態(tài)參數(shù)(比如，SOC和/或SOH和/或過電壓和/或欠電壓和/或超溫)。因此，某安全要求是否滿足，即，該電池是否在安全狀態(tài)下運行可被查驗。
[0035]圖1中的BMS 100具有某些缺陷。例如，較接近主單元120的那些監(jiān)測設(shè)備110的控制數(shù)據(jù)的通信量可超過離主單元120更遠的那些監(jiān)測設(shè)備110的通信量。使監(jiān)測設(shè)備110分別發(fā)熱的電力消耗可與該通信量成比例；因此，監(jiān)測設(shè)備110的與空間相關(guān)的發(fā)熱可出現(xiàn)在該BMS 100中。這可導(dǎo)致監(jiān)測設(shè)備110與空間相關(guān)的磨損。這可降低可靠性，并且增加維護成本。另外，某些監(jiān)測設(shè)備110所增加的電力消耗通常導(dǎo)致對相關(guān)聯(lián)的電池102更快地進行放電；也就是，相關(guān)聯(lián)的電池102通常被用于為相關(guān)聯(lián)的監(jiān)測設(shè)備110供電。然后，某些電池102可比其他電池102更快地或更慢地進行放電。此外，控制信號接線181可能制造昂貴，需要BMS 100中的空間，并且可遭受故障。另外，控制信號接線181的通信量可受限制。特別地，多個監(jiān)測設(shè)備110可通過控制信號接線181中的一個線路部分或相同線路部分進行通信。因此，通過控制信號接線181被傳輸?shù)目刂茢?shù)據(jù)可由于擁塞被延遲。
[0036]在圖2中，根據(jù)各種實施例的一種BMS 200的示意性例證被示出。在此，常規(guī)系統(tǒng)(參閱圖1)中的專用控制信號接線181被通過電源線180的電源線信號傳輸所代替。該控制數(shù)據(jù)在電源線信號之上進行調(diào)制。為此，主單元120與電源線180被耦接。此外，監(jiān)測設(shè)備110中的每個設(shè)備可與電源線180被耦接。
[0037]一種BMS 300的替代場景在圖3中被示出。在此，BMS 300的主單元120通過控制信號接線190被直接耦接至監(jiān)測設(shè)備110中的一個監(jiān)測設(shè)備，該監(jiān)測設(shè)備充當在主單元120和其余的監(jiān)測設(shè)備110之間交換的控制數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)器(transponder)。
[0038]在圖4中，包括監(jiān)測設(shè)備110以及衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111的BMS 400被示出。衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111中的每個設(shè)備與多個電池單元101-1 - 101-12(在圖4中未示出)中的相應(yīng)電池單元相關(guān)聯(lián)。衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111可位于相應(yīng)電池102的外殼之內(nèi)。常規(guī)被分配給監(jiān)測設(shè)備110的任務(wù)中的一些可通過衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備110被執(zhí)行，例如某些運行參數(shù)(比如，相關(guān)聯(lián)的電池單元的壓強、膨脹度和溫度)的監(jiān)測。
[0039]在圖4的場景中，衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111中的每個設(shè)備可被配置為通過對電源線信號的負載調(diào)制或負載解調(diào)中的至少一種收發(fā)該控制數(shù)據(jù)。通過此方式，衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111中的每個設(shè)備可直接與主單元120和/或與相關(guān)聯(lián)的監(jiān)測設(shè)備110進行通信。在后面情況中，監(jiān)測設(shè)備110可充當轉(zhuǎn)發(fā)器，并且可被配置為轉(zhuǎn)發(fā)在主單元120和衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111之間交換的控制數(shù)據(jù)。在任何情況下，監(jiān)測設(shè)備110其本身可被配置為通過對電源線信號的負載調(diào)制或負載解調(diào)中的至少一種與主單元120進行通信。
[0040]—種與電池102相關(guān)聯(lián)的監(jiān)測設(shè)備110的更詳細視圖在圖5中被示出。電池102包括三個電池單元101-1、101-2、101-3。當然，電池102可能包括更多數(shù)量或更少量的電池單元101-1 - 101-3。通常地，以12、24或48的順序的數(shù)量的電池單元101-1 - 101-3被采用?？刂菩盘柦泳€190被提供在監(jiān)測設(shè)備110和電池102之間；在圖5的場景中，用于電池單元101-1 - 101-3中的每個單元的專用控制信號接線190被提供。通過控制信號接線190，監(jiān)測設(shè)備110的控制實體510被配置為監(jiān)測該三個電池單元101-1 - 101-3的相應(yīng)運行參數(shù)。為此目的，傳感器設(shè)備等(在圖5中未示出)可被提供在相應(yīng)電池單元101-1 - 101-3的位置處。
[0041]控制實體510可以被配置為監(jiān)測一個或多個運行參數(shù)，例如該運行參數(shù)可包括由以下項所組成的至少一個參數(shù):相應(yīng)電池單元101-1 - 101-3的壓強；相應(yīng)電池單元101-1 - 101-3的溫度；至少一個電池單元101-1 - 101-3的電極的顏色；至少一個電池單元101-1 - 101-3的膨脹度；至少一個電池單元101-1 - 101-3兩端的電壓；電池102兩端的電壓?？商鎿Q地或額外地，控制實體510可被配置為監(jiān)測整個電池102兩端的總電壓。其他運行參數(shù)是可想象的(conceivable)。如上所述的這些運行參數(shù)可適用于確定電池102的SOC和/或S0H。通常地，從電極的顏色可確定某些材料(例如，鋰)的濃度。
[0042]監(jiān)測運行參數(shù)可指的是:響應(yīng)于控制命令，監(jiān)測該運行參數(shù)；和/或以預(yù)定的重復(fù)時間監(jiān)測該運行參數(shù)。
[0043]作為電池單元101-1 - 101-3，鋰離子電池或任何其他種類的可再充電電池(比如，NiZn電池、NiMH電池、NiCd電池、鉛酸電池等)可被使用。例如，該單元中的每個可提供在IV和6V之間的電壓，在IV (或2V)和4V之間的電壓，或者在3V和4V之間的電壓等。
[0044]如圖5所示，監(jiān)測設(shè)備110進一步包括接口 520。接口 520被配置為通過電源線180的電源線信號的負載調(diào)制傳輸控制數(shù)據(jù)。接口 520進一步被配置為通過該電源線信號的負載解調(diào)接收該控制數(shù)據(jù)。因此，通過接口 520，與主單元120的雙向通信可被實現(xiàn)。為此，如圖5中所示，接口 520能操縱電源線180被并聯(lián)電連接至電池102的分支，即，被并聯(lián)電連接至電池102的三個電池單元101-1 - 101-3的分支。尤其是，與電源線180的此分支相關(guān)聯(lián)的負載可在采用負載調(diào)制技術(shù)或負載解調(diào)技術(shù)時被操縱。
[0045]在圖6中，一種其中電池單元101-1 - 101-3中的每個單元與衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111-1 - 111-3相關(guān)聯(lián)的場景被示出。衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111-1 - 111-3中的每個設(shè)備包括控制實體510，該控制實體510被配置為監(jiān)測相關(guān)聯(lián)的電池單元101-1 - 101-3的運行參數(shù)。此外，該衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111-1 - 111-3中的每個設(shè)備包括接口 520，該接口 520與電源線180的相應(yīng)分支被耦接，并被配置為通過該電源線信號的負載解調(diào)接收控制數(shù)據(jù)，并且進一步被配置為通過該電源線信號的負載調(diào)制傳輸控制數(shù)據(jù)。監(jiān)測設(shè)備110和衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111-1 - 111-3可根據(jù)常見技術(shù)進行運行。然而，對比監(jiān)測設(shè)備110，通過衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111-1 - 111-3中的一個設(shè)備進行監(jiān)測的特定運行參數(shù)可以不同。例如，監(jiān)測設(shè)備110可被配置為監(jiān)測電池102兩端的總電壓；類似地，衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111-1 - 111-3中的每個設(shè)備可被配置為監(jiān)測相應(yīng)的電池單元101-1 - 101-3的壓強、溫度和膨脹度。
[0046]在簡單場景中，監(jiān)測設(shè)備110和衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111-1 - 111-3兩者均被配置為通過負載調(diào)制向總電壓120傳輸控制數(shù)據(jù)。例如，衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111-1 - 111-3可被配置為將控制數(shù)據(jù)直接傳輸至主單元120。然而，監(jiān)測設(shè)備110還可能充當轉(zhuǎn)發(fā)器，其用于衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備111-1 - 111-3所傳輸?shù)目刂茢?shù)據(jù)和由主單元120向衛(wèi)星監(jiān)測設(shè)備