本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行電池的至少兩個(gè)在電氣方面并聯(lián)的電池單體的方法，該電池用于機(jī)動(dòng)車(chē)，其中，電池單體中的每個(gè)具有帶有兩個(gè)電極的電元件和用于容納所述電元件的電池單體殼體，電池單體殼體具有兩個(gè)接頭并且所述電極中的每個(gè)與電池單體的分別一個(gè)接頭電耦聯(lián)。本發(fā)明此外涉及電池以及具有電池的機(jī)動(dòng)車(chē)。

背景技術(shù)：

從現(xiàn)有技術(shù)中已知，各個(gè)電池單體例如通過(guò)匯流排或者電力線(xiàn)電連接成電池或者說(shuō)電池系統(tǒng)。這種電池當(dāng)今尤其作為牽引電池使用在機(jī)動(dòng)車(chē)、例如電動(dòng)車(chē)或者混合動(dòng)力車(chē)中用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)動(dòng)車(chē)。在此，電池單體可以串聯(lián)或者并聯(lián)?；谌缦率聦?shí)，即在電池單體并聯(lián)時(shí)沿著匯流排或者說(shuō)電力線(xiàn)得出不同的電阻路徑長(zhǎng)度，電池單體此外具有不同的內(nèi)阻以及額外地在所述匯流排和相應(yīng)的電池單體接頭之間的相應(yīng)的聯(lián)結(jié)點(diǎn)中存在不同的接觸電阻，而在并聯(lián)連接中對(duì)于相應(yīng)的電池單體形成不同的電流加載。

也就是說(shuō)，因?yàn)樵诓⒙?lián)連接中在所有電池單體處施加有相同的電壓，所以由于不同的電阻得出電池單體的不同的電流。在此，總電阻路徑較小的電池單體比具有較高的總電阻路徑的電池單體更強(qiáng)地被加載。由于電池單體在并聯(lián)連接中這種不同的加載或者說(shuō)由于這種不均勻的荷載引起各個(gè)電池單體的以及由此整個(gè)電池的使用壽命和生產(chǎn)率(性能)的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種解決方案，借助于所述解決方案能夠使得電池單體特別經(jīng)濟(jì)地并且由此延長(zhǎng)使用壽命地運(yùn)行。

所述任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過(guò)具有根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求所述特征的方法、電池以及機(jī)動(dòng)車(chē)得到解決。本發(fā)明的有利的實(shí)施方案是從屬權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)和附圖的主題。

根據(jù)本發(fā)明的方法用于運(yùn)行用于機(jī)動(dòng)車(chē)的電池的至少兩個(gè)在電氣方面并聯(lián)的電池單體。在此，電池單體中的每個(gè)具有電元件和用于容納所述電元件的電池單體殼體，所述電元件具有兩個(gè)電極，電池單體殼體具有兩個(gè)接頭。此外，所述電極中的每個(gè)與電池單體的分別一個(gè)接頭電耦聯(lián)。此外，從電池單體分別測(cè)量狀態(tài)參數(shù)的值。將電池單體的狀態(tài)參數(shù)的這些值相互比較。當(dāng)這些值彼此間的偏差處于規(guī)定的容差范圍之外時(shí)，對(duì)至少一個(gè)電池單體的至少是在一個(gè)電極和所述接頭中的一個(gè)接頭之間的電阻以及因此對(duì)至少一個(gè)電池單體的電流加載如下地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得所述偏差處于規(guī)定的容差范圍之內(nèi)。

每個(gè)電池單體中的電元件尤其設(shè)計(jì)為二次電池，其為了給電氣部件供電能夠放電并且在放電之后又能夠充電。所述電元件布置在電池單體殼體中，其中，電元件的電極中的第一個(gè)電極與所述接頭中的第一個(gè)電耦聯(lián)，所述電元件的電極中的第二個(gè)電極與所述接頭的第二個(gè)電耦聯(lián)。由此，在所述接頭處能夠截取(abgegriffen)由所述電元件提供的電能或者用于充電的能量能夠通過(guò)所述接頭饋送給所述電元件。

電池單體在電氣方面并聯(lián)。在此，例如通過(guò)匯流排或者電力線(xiàn)，電池單體的第一接頭分別相互電連接以及電池單體的第二接頭相互電連接。也可以設(shè)置，至少兩個(gè)電池單體在電氣方面并聯(lián)成一個(gè)電池模塊并且所述電池模塊例如與至少一個(gè)另外的、同樣類(lèi)型的電池模塊電串聯(lián)成電池。

對(duì)于電池單體、尤其對(duì)于電池單體中的每個(gè)，現(xiàn)在例如由電池單體的傳感器裝置檢測(cè)所述狀態(tài)參數(shù)的值并且將電池單體的狀態(tài)參數(shù)的值相互比較。此外，這些值例如可以傳輸?shù)缴弦患?jí)的控制裝置處。為了傳輸，電池單體中的每個(gè)可以具有通信裝置(例如以無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)的形式)，這些值能夠通過(guò)所述通信裝置無(wú)線(xiàn)地傳輸。

所追求的是，使電池的所有電池單體的狀態(tài)參數(shù)的值大約相等，即所述值之間的偏差大約為零。然而，當(dāng)所述值彼此偏差超過(guò)預(yù)先確定的容差范圍時(shí)，那么這能表明各個(gè)電池單體在并聯(lián)連接中不對(duì)稱(chēng)的加載或者電池單體的損壞。

此外，在至少一個(gè)電池單體的至少一個(gè)電極和與該至少一個(gè)電極耦聯(lián)的接頭之間的電阻動(dòng)態(tài)地進(jìn)行調(diào)整。換句話(huà)說(shuō)這意味著，所述至少一個(gè)電池單體的內(nèi)阻動(dòng)態(tài)地改變。通過(guò)內(nèi)阻的動(dòng)態(tài)調(diào)整，所述至少一個(gè)電池單體的電流加載得到調(diào)節(jié)，用以由此使得各個(gè)電池單體的狀態(tài)參數(shù)的值的偏差彼此補(bǔ)償。

例如當(dāng)僅僅一個(gè)電池單體的狀態(tài)參數(shù)的值與其他電池單體的狀態(tài)參數(shù)的值有偏差時(shí)，所述偏差的電池單體的電阻能夠被動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)。通過(guò)這種調(diào)節(jié)，所述偏差的電池單體的狀態(tài)參數(shù)的值能夠得到調(diào)節(jié)，從而其例如具有與其他電池單體的狀態(tài)參數(shù)相同的值。也可以的是，所有電池單體的電阻進(jìn)行動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)，用以使得所有電池單體的狀態(tài)參數(shù)的值彼此相稱(chēng)。

通過(guò)各個(gè)電池單體的電阻的這種動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)能夠以有利的方式提高電池單體的使用壽命和生產(chǎn)率

特別優(yōu)選地，尤其測(cè)量在相應(yīng)的電池單體的至少一個(gè)電極和相應(yīng)的接頭之間的電流作為狀態(tài)參數(shù)。換句話(huà)說(shuō)這意味著，將各個(gè)電池單體的電流相互比較。因?yàn)?，如已?jīng)解釋的那樣，在并聯(lián)連接中各個(gè)電池單體的不同的電流加載導(dǎo)致關(guān)于使用壽命和性能的限制，所以這種不同的電流加載能夠通過(guò)每個(gè)電池單體的內(nèi)阻的動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)得到補(bǔ)償。

為了測(cè)量所述電流，電池單體中的每個(gè)可以具有電流傳感器，其尤其檢測(cè)相應(yīng)的電池單體的電極和接頭之間的電流。這些電流值例如能夠被傳輸?shù)缴弦患?jí)的控制裝置處，其將各個(gè)電池單體的電流值相互比較。當(dāng)各個(gè)電流值之間的偏差處于規(guī)定的容差范圍之外時(shí)，那么所述控制裝置能夠如下程度地改變?cè)谥辽僖粋€(gè)電池單體的至少一個(gè)電極和接頭之間的電阻以及由此改變所述至少一個(gè)電池單體的電流加載，直至所有電流值大約相同。

因?yàn)?，在并?lián)連接時(shí)相同的電壓施加在所有電池單體處，所以通過(guò)動(dòng)態(tài)的內(nèi)阻調(diào)節(jié)、即電極和相應(yīng)的接頭之間的電阻的動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)能夠使得不同的電流加載得到補(bǔ)償以及由此使得各個(gè)電池單體的對(duì)稱(chēng)的電流加載得到保證。

也可以設(shè)置，測(cè)量相應(yīng)的電池單體的電池單體殼體之內(nèi)的溫度作為狀態(tài)參數(shù)。為此，電池單體例如可以分別具有溫度傳感器，并且例如通知上一級(jí)的控制裝置溫度的值。例如當(dāng)電池單體中的一個(gè)過(guò)熱時(shí)(例如由于電池單體中局部的溫度提高或者所謂的“熱點(diǎn)”)，那么這個(gè)電池單體的溫度與其他電池單體的溫度存在偏差。一旦這種偏差處于容差范圍之外，則尤其提高這個(gè)電池單體的內(nèi)阻，使得電池單體的電流加載以及由此降低電池單體的溫度。

也可以的是，所述控制裝置根據(jù)提高的溫度識(shí)別出電池單體的損壞。在這種情況下，電池單體的電阻能夠最大地被提高，從而電流被中斷。

根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)方案，檢測(cè)相應(yīng)的電池單體的荷電狀態(tài)作為所述狀態(tài)參數(shù)。為此，電池單體中的每個(gè)例如可以具有電壓傳感器，其檢測(cè)所述相應(yīng)的電池單體的電池電壓并因此檢測(cè)荷電狀態(tài)。因此，在電池充電時(shí)能夠通過(guò)檢測(cè)所述荷電狀態(tài)或者說(shuō)soc(stateofcharge)以及動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)所述各個(gè)電池單體的內(nèi)阻使得電流供給針對(duì)性地調(diào)節(jié)所述相應(yīng)的電池單體的荷電狀態(tài)。由此，能夠通過(guò)以下方式防止各個(gè)電池單體過(guò)充電，即例如電池單體的內(nèi)阻隨著提高的荷電狀態(tài)而提高。由此，整個(gè)電池的性能得到提升。在電池放電時(shí)，能夠通過(guò)檢測(cè)所述荷電狀態(tài)和動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)所述電阻防止各個(gè)電池單體的深度放電。

優(yōu)選地，為了調(diào)節(jié)所述電阻而運(yùn)行電子開(kāi)關(guān)元件、尤其是半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(halbleiterschalter)。在此，電池單體的至少一個(gè)電極通過(guò)所述電子開(kāi)關(guān)元件與相應(yīng)的接頭連接。尤其是各電池單體的兩個(gè)電極分別通過(guò)電子開(kāi)關(guān)元件與相應(yīng)的接頭連接。在電子開(kāi)關(guān)元件的情況下，電流能夠借助于控制信號(hào)、例如在所述電子開(kāi)關(guān)元件處的控制電壓被控制。所述電子開(kāi)關(guān)元件例如可以由上一級(jí)的控制裝置或者由電池單體自身的控制裝置驅(qū)控。

電子開(kāi)關(guān)元件(其例如設(shè)計(jì)為功率mosfet(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)或者設(shè)計(jì)為igbt(絕緣柵雙極晶體管))能夠依賴(lài)于所述控制電壓在不同的區(qū)域中運(yùn)行。當(dāng)所述電子開(kāi)關(guān)元件在截止區(qū)域中運(yùn)行時(shí)，即當(dāng)所述控制電壓低于規(guī)定的閾值時(shí)，所述電子開(kāi)關(guān)元件截止或者說(shuō)阻斷在所述電極和相應(yīng)的接頭之間的電流。這意味著，在所述電極和所述接頭之間的電子電阻最大。當(dāng)兩個(gè)電極分別通過(guò)電池單體的電子開(kāi)關(guān)元件與相應(yīng)的接頭連接時(shí)，電池單體由此能夠通過(guò)截止兩個(gè)電極和接頭之間的電流完全地與并聯(lián)連接的其他電池單體脫耦。

當(dāng)所述電子開(kāi)關(guān)元件運(yùn)行在線(xiàn)性區(qū)域或者說(shuō)三極管區(qū)域中時(shí)，能夠通過(guò)提高所述控制電壓使得電流線(xiàn)性地提高。

當(dāng)電子開(kāi)關(guān)元件在飽和區(qū)域中運(yùn)行時(shí)，那么從某一確定的控制電壓開(kāi)始能夠在所述接頭和所述電極之間流動(dòng)有恒定的最大的電流。這意味著，在所述電極和所述接頭之間的電阻最小。

通過(guò)運(yùn)行所述電子開(kāi)關(guān)元件能夠以特別簡(jiǎn)單的和可靠的方式實(shí)施動(dòng)態(tài)的電阻調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的改進(jìn)方案規(guī)定，為了調(diào)節(jié)所述電阻使得所述電子開(kāi)關(guān)元件運(yùn)行在線(xiàn)性區(qū)域中，其中所述電子開(kāi)關(guān)元件具有歐姆電阻的特性。在所述線(xiàn)性區(qū)域中，通過(guò)所述電子開(kāi)關(guān)元件的電流以及由此在所述電極和所述接頭之間的電流能夠與施加的控制電壓成正比地得到改變。因此通過(guò)提供相應(yīng)的控制電壓能夠調(diào)節(jié)所述電極和所述接頭之間的電阻。在此，對(duì)于每個(gè)電池單體，能夠尤其作為模擬信號(hào)單個(gè)地規(guī)定所述控制電壓并且由此使得對(duì)于每個(gè)電池單體單個(gè)地規(guī)定所述電阻。此外，電池單體的開(kāi)關(guān)元件的相應(yīng)的驅(qū)控例如能夠由電池單體自身的控制裝置或者由上一級(jí)的控制裝置實(shí)施。

根據(jù)本發(fā)明的另外的設(shè)計(jì)方案，為了調(diào)節(jié)所述電阻而使得所述電子開(kāi)關(guān)元件節(jié)拍地運(yùn)行。換句話(huà)說(shuō)這意味著，所述開(kāi)關(guān)元件交替地在所述截止區(qū)域和所述飽和區(qū)域中運(yùn)行。此外，能夠規(guī)定數(shù)字的信號(hào)、特別優(yōu)選地脈寬調(diào)制的信號(hào)用于控制所述電子開(kāi)關(guān)元件。相應(yīng)的電阻或者說(shuō)電流在此通過(guò)節(jié)拍的信號(hào)的脈沖持續(xù)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)多個(gè)電池單體的電阻動(dòng)態(tài)地得到調(diào)節(jié)時(shí)，那么能夠?yàn)殡姵貑误w中的每個(gè)規(guī)定單個(gè)的信號(hào)。數(shù)字的信號(hào)是特別有利的，因?yàn)槠淠軌蛱貏e可靠地并且?guī)缀鯚o(wú)干擾地(例如由上一級(jí)的控制裝置)進(jìn)行傳輸。

此外，本發(fā)明包括用于機(jī)動(dòng)車(chē)的電池，其具有至少兩個(gè)在電氣方面并聯(lián)的電池單體，其中，電池單體中的每個(gè)具有帶有兩個(gè)電極的電元件和用于容納所述電元件的電池單體殼體，電池單體殼體具有兩個(gè)接頭，所述電極中的每個(gè)與電池單體的分別一個(gè)接頭電耦聯(lián)。此外，電池單體中的每個(gè)具有至少一個(gè)傳感器裝置用于檢測(cè)狀態(tài)參數(shù)的值。額外地，所述電池具有控制裝置，所述控制裝置設(shè)計(jì)用于，將每個(gè)電池單體的狀態(tài)參數(shù)的值相互進(jìn)行比較并且在值的偏差超過(guò)規(guī)定的容差范圍的情況下，調(diào)節(jié)至少一個(gè)電池單體的至少一個(gè)電極和至少一個(gè)接頭之間的電阻以及因此調(diào)節(jié)至少一個(gè)電池單體的電流加載，使得偏差處于所述規(guī)定的容差范圍之內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車(chē)包括至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明所述的電池。所述機(jī)動(dòng)車(chē)?yán)缈梢栽O(shè)計(jì)為轎車(chē)、尤其是設(shè)計(jì)為電動(dòng)車(chē)或者混合動(dòng)力車(chē)。所述機(jī)動(dòng)車(chē)然而也可以實(shí)施為電運(yùn)行的摩托車(chē)或者自動(dòng)車(chē)。

然而也可行的是，所述電池設(shè)置在靜止的能量存儲(chǔ)器系統(tǒng)中。在此，例如可以規(guī)定，過(guò)去被在機(jī)動(dòng)車(chē)中提供的電池在所述靜止的能量存儲(chǔ)器系統(tǒng)中繼續(xù)使用作為所謂的二次利用電池(secondlifebatterie)。

參考按照本發(fā)明的電池單體提出的優(yōu)選的實(shí)施方式和其優(yōu)點(diǎn)相應(yīng)地適用于根據(jù)本發(fā)明的電池以及根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車(chē)。

附圖說(shuō)明

接下來(lái)，本發(fā)明現(xiàn)在根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例以及也在參考附圖的情況下更詳細(xì)地解釋。

其中，

圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電池單體的等效電路圖，電池單體通過(guò)匯流排相互連接；

圖2示出電池的截面的示意性的圖示；以及

圖3示出電池單體的示意性的圖示，其中電阻能夠借助于電子開(kāi)關(guān)元件改變。

具體實(shí)施方式

在附圖中，相同的或者功能相同的元件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。

接下來(lái)解釋的實(shí)施例涉及本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。然而，在所述實(shí)施例中，實(shí)施方式的說(shuō)明的構(gòu)件分別形成本發(fā)明的各個(gè)能夠彼此獨(dú)立看待的特征，其分別也彼此獨(dú)立地改進(jìn)本發(fā)明并且由此也要單個(gè)地或者以不同于示出的組合的形式看作本發(fā)明的組成部分。此外，說(shuō)明的實(shí)施方式也能夠通過(guò)本發(fā)明的另外已經(jīng)說(shuō)明的特征補(bǔ)充。

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電池1的截面的等效電路圖，所述電池具有8個(gè)電池單體3。所述電池1包括電池模塊2形成的串聯(lián)電路，其中此處示意性地示出兩個(gè)電池模塊2的等效電路圖。所述電池模塊2中的每個(gè)具有由多個(gè)電池單體3形成的并聯(lián)電路，其中此處對(duì)于每個(gè)電池模塊2示意性地示出四個(gè)電池單體3形成的等效電路圖。電池單體3在所述電池模塊2內(nèi)通過(guò)電導(dǎo)體4、例如匯流排或者電力線(xiàn)并聯(lián)。此外，所述電池模塊2通過(guò)導(dǎo)體4串聯(lián)成電池1。

在多個(gè)電池單體3這樣并聯(lián)連接時(shí)產(chǎn)生不同的路程長(zhǎng)度以及因此不同的總電阻路徑(gesamtwiderstandspfande)。在此，電阻rl1,rl2,rl3,rl4,rl5,rl6,rl7,rl8表示分別要跨接的不同的路程長(zhǎng)度直至節(jié)點(diǎn)或者說(shuō)總電流積聚部位m。電阻rc1,rc2,rc3,rc4,rc5,rc6,rc7,rc8表示在電池單體2的相應(yīng)的接頭和匯流排或者說(shuō)電力線(xiàn)之間的接觸電阻。rm表示從左側(cè)示出的第一電池模塊2到右側(cè)示出的下一個(gè)電池模塊2的電流接觸電阻路徑(stromübergangswiderstandspfad)。總電流im通過(guò)所述節(jié)點(diǎn)m從所述第一電池模塊2流動(dòng)到所述第二電池模塊2中。

電池單體3通過(guò)不同的電阻rl1,rl2,rl3,rl4,rl5,rl6,rl7,rl8,rc1,rc2,rc3,rc4,rc5,rc6,rc7,rc8不同地加載，也就是說(shuō)電池單體3的電流i1,i2,i3,i4,i5,i6,i7,i8會(huì)彼此偏差。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，所述電池1的電池單體3的這種不同地加載會(huì)導(dǎo)致所述電池1的使用壽命受到限制并且由此導(dǎo)致所述電池1提早失效。

圖2示出了電池5的截面，借助于所述電池能夠避免根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電池1的缺點(diǎn)。所述電池5包括由電池模塊6組成的串聯(lián)電路，其中在此示意性地示出了兩個(gè)電池模塊6。所述電池模塊6中的每個(gè)具有由多個(gè)電池單體10構(gòu)成的并聯(lián)電路，其中在此對(duì)于每個(gè)電池模塊6示意性地示出四個(gè)電池單體10。這樣的電池5例如可以布置在在此沒(méi)有示出的機(jī)動(dòng)車(chē)中用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)動(dòng)車(chē)。這樣的電池5然而也可以設(shè)置在在此沒(méi)有示出的靜止的能量供應(yīng)系統(tǒng)中。

電池單體10中的每個(gè)(如其示例性地在圖3中示出的那樣)包括電池單體殼體12。在電池單體殼體12內(nèi)布置有電元件14，其電極通過(guò)導(dǎo)體16、18與電池單體10的接頭20、22電耦聯(lián)。在此，正的電極通過(guò)所述導(dǎo)體16與電池單體10的第一接頭20或者說(shuō)正極電連接，負(fù)的電極通過(guò)所述導(dǎo)體18與電池單體10的第二接頭22或者說(shuō)負(fù)極電連接。

為了并聯(lián)，電池單體10的第一接頭20在所述電池模塊6內(nèi)電連接并且電池單體10的第二接頭22電連接。所述電池模塊6通過(guò)以下方式串聯(lián)地電連接，即左側(cè)示出的電池模塊6的第一接頭20與右側(cè)示出的電池模塊6的第二接頭22電連接。在所述電池模塊6之間的電連接和在電池單體10之間的電連接可以借助于匯流排7形成。

電池單體10中的每個(gè)具有內(nèi)阻ri，其由制造引起地和/或老化引起地會(huì)在電池單體10之間波動(dòng)。也就是說(shuō)，電池單體10中的每個(gè)可能具有不同的內(nèi)阻ri。由此并且基于與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電池1關(guān)聯(lián)地描述的不同的電阻路徑，電池單體10的電流i1,i2,i3,i4,i5,i6,i7,i8彼此會(huì)不同。電池單體10因此不對(duì)稱(chēng)地被加載。為了保證均勻的電流加載，至少一個(gè)電池單體10的在所述電元件14的電極和同一個(gè)電池單體10的接頭20、22之間的電阻rds和由此電池單體10的總內(nèi)阻ri+rds能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)。

為了檢測(cè)相應(yīng)的電池單體10的電流i1,i2,i3,i4,i5,i6,i7,i8，電池單體10中的每個(gè)可以具有電流傳感器a(參見(jiàn)圖3)。所述被檢測(cè)的電流i1,i2,i3,i4,i5,i6,i7,i8能夠被傳輸?shù)皆诖藳](méi)有示出的上一級(jí)的控制裝置處。為此，電池單體10中的每個(gè)可以具有通信裝置32，其例如設(shè)計(jì)成無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)的形式并且能夠例如通過(guò)wlan或者藍(lán)牙將所述電流傳感器a的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述上一級(jí)的控制裝置處。

電流i1,i2,i3,i4,i5,i6,i7,i8的值例如由控制裝置相互進(jìn)行比較。當(dāng)所述電流i1,i2,i3,i4,i5,i6,i7,i8的值的偏差(由于不對(duì)稱(chēng)地加載)處于規(guī)定的容差范圍之外時(shí)，那么在至少一個(gè)電池單體10的電元件14的一個(gè)電極和相應(yīng)的接頭20、22之間的電阻rds動(dòng)態(tài)地改變。所述電阻rds在此如下地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得所述電流值i1,i2,i3,i4,i5,i6,i7,i8的偏差處于規(guī)定的容差范圍之內(nèi)。

由此，尤其例如由于較小的總電阻路徑而被較高地加載的電池單體10的電阻rds能夠被提高。由此，對(duì)于這個(gè)電池單體10的電流加載能夠被減少。例如由于較大的總電阻路徑而被較低地加載的電池單體10的電阻rds能夠被降低，從而這個(gè)電池單體10的電流加載得到提高。

為了調(diào)節(jié)所述接頭20、22和所述電元件14的電極之間的電阻rds，電池單體10中的每個(gè)如在圖3中示出的那樣能夠具有至少一個(gè)電子開(kāi)關(guān)元件24、26。在圖3中示出，正的電極借助于第一電子開(kāi)關(guān)元件24與電池單體10的第一接頭20或者說(shuō)正極電耦聯(lián)，負(fù)的電極借助于第二電子開(kāi)關(guān)元件26與電池單體10的第二接頭22或者說(shuō)負(fù)極電連接。所述開(kāi)關(guān)元件24、26尤其實(shí)施為半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件、例如實(shí)施為具有可變的通過(guò)電阻的功率晶體管。

借助于所述開(kāi)關(guān)元件24、26，例如能夠通過(guò)提供相應(yīng)的控制電壓規(guī)定所述電極和所述接頭20、22之間的電流。所述開(kāi)關(guān)元件24、26例如可以運(yùn)行在截止區(qū)域，其中在最大的通過(guò)電阻(r＝∞)的情況下，所述導(dǎo)體16、18和所述電的接頭20、22之間的導(dǎo)電連接以及由此在所述電元件14和所述接頭20、22之間的導(dǎo)電連接被中斷。

開(kāi)關(guān)元件24、26可以在線(xiàn)性區(qū)域運(yùn)行，其中電流通過(guò)提高或者降低所述控制電壓能夠線(xiàn)性地提高或者降低。在所述線(xiàn)性區(qū)域中，所述開(kāi)關(guān)元件24、26因此具有如歐姆電阻那樣的特性。

當(dāng)所述電子開(kāi)關(guān)元件24、26在飽和區(qū)域中運(yùn)行時(shí)，從某一確定的控制電壓開(kāi)始，在通過(guò)電阻(r＝0)最小時(shí)，在所述接頭20、22和所述電元件14之間能夠流動(dòng)恒定的最大的電流。

開(kāi)關(guān)元件24、26例如可以由電池單體內(nèi)部的控制裝置28驅(qū)控并且在相應(yīng)的區(qū)域中運(yùn)行。由此，例如在檢測(cè)的電流值超過(guò)所述容差范圍偏差時(shí)，電池單體10的電池單體內(nèi)部的控制裝置28能夠由所述上一級(jí)的控制裝置例如通過(guò)通信裝置32動(dòng)作，其電阻rds要?jiǎng)討B(tài)地改變。接下來(lái)，通過(guò)電池單體內(nèi)部的控制裝置28驅(qū)控至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件24、26，其調(diào)節(jié)在所述電極和所述相應(yīng)的接頭20、22之間的電流。開(kāi)關(guān)元件24、26例如可以通過(guò)規(guī)定模擬的控制信號(hào)在線(xiàn)性區(qū)域中運(yùn)行或者通過(guò)規(guī)定數(shù)字的信號(hào)節(jié)拍地運(yùn)行。

此外，電池單體10如在圖3中示出的那樣具有傳感器裝置30，在此借助于傳感器裝置能夠檢測(cè)電池單體10的溫度t、壓力p和加速度b。當(dāng)例如各個(gè)電池單體10的溫度t彼此偏差時(shí)、即在不對(duì)稱(chēng)的溫度加載的情況下，各個(gè)電池單體10的溫度t能夠通過(guò)電流加載的變化、也就是說(shuō)通過(guò)電阻rds的變化得到調(diào)節(jié)。在這種情況下，電池單體10雖然具有不同的電流加載，然而通過(guò)這種不同的電流加載使得各個(gè)電池單體10的溫度得到規(guī)定并且彼此相稱(chēng)。

也可能的是，例如一個(gè)電池單體10的溫度t由于電池單體10的損壞超過(guò)對(duì)于溫度規(guī)定的閾值。由此所述開(kāi)關(guān)元件24、26例如能夠由電池單體內(nèi)部的控制裝置28都運(yùn)行在截止區(qū)域中。由此，電池單體10與所述電池5脫耦。

此外，電池單體10在此具有電壓傳感器v用于檢測(cè)電池單體10的電池單體電壓以及由此檢測(cè)荷電狀態(tài)。由此，所述電阻rds也能夠調(diào)節(jié)各個(gè)電池單體10的荷電狀態(tài)。由此能夠保證，所有的電池單體10都均勻地充電和/或放電，并且尤其沒(méi)有被過(guò)充電和/或深度放電。