(57)【要約】本発明は、少なくとも１つのバッテリを監視するための方法および構成と、このような構成を備えたバッテリと、ハードウェアコストを削減しながらバッテリ状態を確実に監視するために特に使用可能な対応するバッテリを備えた車両とに関する。このために、少なくとも１つのバッテリのうちの少なくとも１つのバッテリの測定値（３１２）を、少なくとも１つのデータ処理措置（３２４、３２６）によって評価して、少なくとも１つのバッテリと少なくとも１つのデータ処理装置（３２４、３２６）との間の通信接続（３１６、３１８、３２０）を介して交換される信号に対する少なくとも１つの監視を行うことで、少なくとも１つのバッテリを監視することが提案される。【選択図】図３
2013545424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのバッテリを監視する方法であって、前記少なくとも１つのバッテリのうちの少なくとも１つのバッテリの測定値（３１２）が、少なくとも１つのデータ処理装置（３２４、３２６）によって評価される、前記方法において、
前記少なくとも１つのバッテリと前記少なくとも１つのデータ処理装置（３２４、３２６）との間の通信接続（３１６、３１８、３２０）を介して交換される信号に対する少なくとも１つの監視が行われることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記監視は少なくとも、
・前記少なくとも１つのバッテリと前記測定値のための少なくとも１つのセンサ（３１４）との間の前記接続の監視と、
・前記少なくとも１つのセンサ（３１４）と前記少なくとも１つのデータ処理装置（３２４、３２６）との間の前記接続（３１６、３１８、３２０）の監視と、
・前記少なくとも１つのセンサ（３１４）の監視と、
・前記信号の監視と、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記信号の少なくとも一部に対する冗長な監視、および／または、特に検査信号を用いた妥当性検査が行われる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記測定値（３１２）の少なくとも一部は、多様な方法によって評価される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記多様な方法は、データ処理装置上で実現される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも２つの前記多様な方法は互いに監視をする、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも２つのデータ処理装置（３２４、３２６）が使用される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つのマイクロコントローラ、少なくとも１つのチップ、および／または、少なくとも１つのプロセッサを備える構成であって、
前記構成は、少なくとも１つのバッテリを監視する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法が実施可能であるよう構成される、構成。
【請求項９】
バッテリを監視するための構成を備える前記バッテリにおいて、
前記構成は、前記バッテリを監視する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法が実施可能であるよう構成される、バッテリ。
【請求項１０】
車両を駆動するための電動機と、
前記電動機と接続され、または、接続可能な、請求項９に記載のバッテリと、
を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのバッテリを監視するための方法および構成と、このような構成を備えたバッテリと、ハードウェアコストを削減しながらバッテリ状態を確実に監視するために特に使用可能な対応するバッテリを備えた車両とに関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリ制御装置により実行される安全機能は、電圧、電流、および／または、温度のような安全性に関わるパラメータが閾値を超えているかについての簡単な検査であることが多い。このような機能は、ハードウェア（例えば比較器）に簡単に実装することが可能である。したがって、バッテリ制御装置のための通常の安全構想は大抵２つの冗長な経路、すなわち、ハードウェアを介した監視とソフトウェアを介した監視とで構成される。このような多様性冗長（ｄｉｖｅｒｓｉｔａｅｒｅ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｚ）を介して、十分な安全基準を満たすことが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バッテリ制御装置に対して、マイクロコントローラ上で安全性に関わる機能を監視するエンジン制御装置では、いわゆる３レベル構想（３−Ｅｂｅｎｅｎ−Ｋｏｎｚｅｐｔ）を利用することが公知である。この場合、レベル１は機能レベルであり、レベル２は機能監視レベルであり、レベル３は演算機監視レベルである。この構想によって、安全性水準がＡＳＩＬ−Ｂ（ＡＳＩＬ＝Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  Ｌｅｖｅｌ）まで満たされる。３レベル構想は、１ｏｏ１Ｄシステムに対応する（図１参照）。このようなシステム１００では、測定値は、機能演算機１２０により監視されるセンサ１１０によって収集される。
【０００４】
機能演算機１２０の信頼性は、診断ユニット１３０によって監視される。測定値にしたがって、アクチュエータ１４０が制御される。
【０００５】
一般的に、ＭｏｏＮシステムは、Ｎ個の測定値を比較する評価ロジック部であり、Ｎ個の測定値のうちの少なくともＭ個は、予め定められた基準を満たす必要がある（Ｍ  ｏｕｔ  ｏｆ  Ｎ、Ｎ個のうちのＭ個）。
【０００６】
ＭｏｏＮＤシステムは、セルフテストを備えたＭｏｏＮシステムである。
【０００７】
Ｍｏｏ１Ｄシステムの他に、１ｏｏ２Ｄシステム２００も存在し、この１ｏｏ２Ｄシステム２００では、例えば追加的に、２つの機能演算機１２０、１２１の相互監視１５０が行われる（図２参照）。
【０００８】
（例えばＩＳＯ２６２６２のような）新しい安全規格は、安全性に関わる機能が実行される制御装置に対する要求が高い。「ＡＳＩＬ」を介して、ＡＳＩＬ−ＡレベルからＡＳＩＬ−Ｄレベルまでの分類が行われ、その際に、ＡＳＩＬ−Ｄが最も要求が高い。高い等級は、結果的には、処理に関して（ｐｒｏｚｅｓｓｕａｌ）高いコストを伴う。さらに、規格に準拠しているかについての証明に対する要求がより厳しい。
【０００９】
安全性に関わる値に対する冗長化された監視のためのハードウェアパスおよびソフトウェアパスを備えたバッテリ制御装置のための従来の安全構想は、以下のような欠点を有する。
【００１０】
ハードウェアパスのためのコスト：
自動車での利用のための高圧バッテリシステムは、大抵多数のセルで構成されるため（例えば４００Ｖは、直列に接続された１００個の４Ｖセルにより獲得される）、ハードウェアパスの実現にはコストがかかる。なぜならば、安全性に関わるパラメータは、各セル（または、例えば６個のセルから成る各モジュール）について、個別に監視する必要があるからである。すなわち、各セル（各モジュール）のために、適切なハードウェア要素（例えば比較器）を装備する必要がある。
【００１１】
監視機能の複雑性が制限されること：
ハードウェア要素によっては、大抵簡単な監視機能（例えば閾値監視）のみが実現される。例えば、複数の信号、および／または、動的な信号の処理のような複雑な機能は、高いコストをかけなければ実現することができない。
【００１２】
独国特許出願公開第１１２００４００１２７６号明細書には、バッテリセット充電／放電制御ユニットが記載されており、ここでは、見掛け上の充電状態値がコントローラによって計算される。しかしながら、必要な安全機能を実装した際のハードウェアコストの削減は、この解決策では構想されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に基づいて、少なくとも１つのバッテリを監視する方法が提案され、本方法では、安全性に関わる値に対する冗長な監視のために従来では利用されるハードウェアが省略され、すなわち、いわゆるハードウェアパスが省略される。本発明に係る方法では、例えば、少なくとも１つのバッテリの電圧、温度などのような測定値は、少なくとも１つのデータ処理装置によって評価される。バッテリは、直列接続された複数の電気化学的セルを含むバッテリであってもよい。その際に、安全性に関わる測定値の評価のために、複数の個別セル、例えば６個のセルが１つのモジュールにまとめられることが構想されてもよい。データ処理装置は、マイクロコントローラ、プログラム可能なチップ、プログラム可能なプロセッサ、プログラム可能なロジック部などであってもよく、一般的に言えば、ソフトウェア（コンピュータプログラム）により安全機能が実装されるプログラム可能なデータ処理装置であってもよい。ハードウェアパスが無い場合にもバッテリの動作信頼性を確実に保証するために、本発明に基づいてさらに、少なくとも１つのバッテリと少なくとも１つのデータ処理装置との間の通信接続を監視することが構想される。その際に、本発明の好適な実施形態は、１チャネルによる通信接続を介して、少なくとも１つのバッテリ、モジュール、またはバッテリのセルから、少なくとも１つのデータ処理装置へと信号が伝達されることを構想する。本発明の好適な実施形態において、例えばアナログデジタル変換器またはセンサのような、１チャネルによる少なくとも１つの通信接続内に配置された測定モジュールによって、セルの測定値が読み込まれてデジタル化され、少なくとも１つのデータ処理装置へと転送されることが構想される。
【００１４】
好適に、監視は少なくとも、通信接続、および／または、例えば測定値を収集するセンサのような通信接続内の構成要素、および／または、測定モジュールなど、および／または、少なくとも１つのデータ処理装置に対する監視、または、通信接続を介して交換される信号の正当性もしくは妥当性の検査を含む。
【００１５】
バッテリ、モジュール、またはバッテリのセルと、少なくとも１つのデータ処理装置との間の通信接続にエラーが無いかについて監視される場合には、有利であることが明らかになる。この監視は、通信接続の部分区間に関していてもよい。したがって、例えば、通信接続の部分区間が、互いに依存せずに監視されうる。しかしながら好適に、監視は、通信接続の全部分区間を検知する。部分区間として例えば、バッテリ、モジュール、またはバッテリのセルと、測定モジュールとの間の接続が監視されうる。監視によって、特に短絡、電圧への接続、断線などが検出されうる。本発明の好適な実施形態において、監視の一部の少なくとも１つが、例えば測定モジュールのような通信接続内に配置された要素によって、および／または、少なくとも１つのデータ処理装置によって実施されることが構想される。
【００１６】
好適な実施形態においてさらに、バッテリ、モジュール、またはバッテリのセルと、少なくとも１つのデータ処理装置と、の間で交換される信号の少なくとも一部、または、好適に当該信号の全てにエラーが無いかについて監視することが構想される。特に、信号の妥当性を検査することが構想されうる。監視は、好適に冗長的に（ｒｅｄｕｎｄａｎｔ）行われる。本発明の好適な実施形態において、少なくとも、電圧値、温度値、および／または、電流値に誤りがないこと、または、電圧値、温度値、および／または、電流値の妥当性を検査することが構想される。例えば、電圧測定値を監視するために、個別セルの電圧測定値の他に、連続するセルのモジュールの電圧値も評価する場合には、有利であることが明らかになる。モジュールの個々のセルの電圧測定値と、モジュール全体の電圧測定値との比較によって、電圧測定値の妥当性が推測される。
【００１７】
他の好適な実施形態は、温度測定値を収集するために、物理的に分離可能なユニットごとの妥当性検査のための、少なくとも２つの温度センサを利用することを構想する。熱的に強く結合されたユニットの場合、この２つの温度センサは、熱的に結合された全システムのために十分でありうる。このような場合には、各物理的に分離可能なユニットごとに、例えばバッテリセルごとに、２つの温度センサを設ける必要はない。
【００１８】
好適な実施形態において、電流測定値の監視のためにも、好適に多様に実現された少なくとも２つの電流センサが使用される。
【００１９】
好適な実施形態において、通信接続内に配置された構成要素と、少なくとも１つのデータ処理装置との間の通信接続の監視のために、当該通信接続が、少なくとも１つの検査信号により監視されることが構想される。好適に、所定の検査信号が、通信接続内に配置された構成要素によって出力され、少なくとも１つのデータ処理装置によって評価される。動的な検査信号を利用することは有利であることが明らかになる。
【００２０】
検査信号を介して、アナログデジタル変換器のような構成要素も検査されうる。検査は、好適に、２つの電圧レベル（ＶＨｉｇｈ、ＶＬｏｗ）を有する動的な検査信号を介して行われる。
【００２１】
監視が冗長的で多様な措置によって実施される場合にも、有利であることが明らかになる。その際に、例えばバッテリ、モジュール、またはバッテリのセルと、少なくとも１つのデータ処理装置のような構成要素と、例えば通信接続内の測定モジュールなどのようなさらなる別の構成要素との信号または駆動状態の監視のために、様々な方法および／またはアルゴリズムが構想されうる。このやり方において、例えばＡＳＩＬデコンポジション（分解）（ＡＳＩＬ−Ｄｅｋｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）のような特別な安全性要求が満たされることは特に有利であることが明らかになる。多様に実施される安全機能によって、様々な安全性要求が実現されうる。したがって、第１の安全機能によって、例えばＡＳＩＬ−Ａの要求が実装され、多様に実施される安全機能によって、ＡＳＩＬ−Ｂの要求が実装されうる。さらに、安全機能のうちの少なくとも一部が、３レベル安全構想によって保証されることが構想されうる。さらに、例えば問い合わせ‐応答通信によって、多様な安全機能が監視し合うことが構想されうる。
【００２２】
本発明の好適な実施形態において、多様な措置がデータ処理装置上で実現されることが構想される。しかしながら、各安全機能が多様に実装される少なくとも２つのデータ処理装置が設けられる場合には、有利であることが明らかになる。その際に、少なくとも２つのデータ処理装置は、直列、および／または、並列に接続されうる。この場合に、直前の段落に記載した全ての監視措置は、少なくとも２つのデータ処理装置、例えば、第１のデータ処理装置上のＡＳＩＬ−Ａと第２のデータ処理装置上のＡＳＩＬ−Ｂによって行われ、または、問い合わせ‐応答通信が、様々なデータ処理装置間で行われる。
【００２３】
少なくとも２つのデータ処理装置の使用によって、ソフトウェア処理（ＩＳＯ２６２６２）および診断発見措置（ＩＳＯ２６２６２６−５、添付書類Ｄ）が、１つのデータ処理装置のみが利用される実施形態と比較して明らかに低減される。
【００２４】
本発明に係る構成は、例えば、マイクロコントローラ、チップ、および／または、プロセッサのような少なくとも１つのデータ処理装置を有し、少なくとも１つのバッテリを監視する方法が実施可能であるように構成され、その際に、少なくとも１つのバッテリのうちの少なくとも１つのバッテリの測定値は、少なくとも１つのデータ処理装置によって評価され、その際に、少なくとも１つのバッテリと少なくとも１つのデータ処理装置との間の通信接続を介して交換される信号に対する少なくとも１つの監視が行われる。
【００２５】
本発明のさらなる別の観点は、バッテリを監視するための構成を備えたバッテリに関し、上記構成は、バッテリを監視する方法が実施可能であるように構成され、その際に、少なくとも１つのバッテリのうちの少なくとも１つの測定値は、少なくとも１つのデータ処理装置によって評価され、少なくとも１つのバッテリと少なくとも１つのデータ処理装置との間の通信接続を介して交換される信号に対する少なくとも１つの監視が行われる。好適に、バッテリは、リチウムイオンバッテリであり、または、バッテリは、リチウムイオンバッテリセルとして構成された電気化学的セルを含む。
【００２６】
本発明のさらなる別の観点は、車両を駆動するための電動機と、電動機と接続されまたは接続可能な、直前の段落に記載された本発明の観点に係るバッテリと、を備える車両に関する。しかしながら、バッテリは、このような使用目的に限定されず、他の電気システムでも使用することが可能である。
【００２７】
少なくとも１つのバッテリを監視するためのコンピュータプログラムによって、データ処理装置は、上記コンピュータプログラムがデータ処理装置の記憶手段にロードされた後で、バッテリ監視方法を実施することが可能となり、その際に、少なくとも１つのバッテリのうちの少なくとも１つのバッテリの測定値が、少なくとも１つのデータ処理装置によって評価され、その際に、少なくとも１つのバッテリと少なくとも１つのデータ処理装置との間の通信接続を介して交換される信号に対する少なくとも１つの監視が行われる。
【００２８】
本発明のさらなる別の好適な実施形態において、本発明に係るコンピュータプログラムがモジュール形式で構成され、その際に、個々のモジュールが、データ処理装置の様々な部分に導入されることが構想される。
【００２９】
好適な実施形態はさらに、本明細書に示されるさらなる別の方法ステップまたは処理シーケンスがそれにより実行可能なコンピュータプログラムを構想する。
【００３０】
少なくとも１つのバッテリを監視するための本発明に係る方法を実施するために、コンピュータ読み取りが可能な記憶媒体であって、データ処理装置の記憶手段にロードされた後でデータ処理装置がバッテリ監視方法を実行することを可能にするプログラムが格納された上記記憶媒体を使用することが構想され、その際に、少なくとも１つのバッテリのうちの少なくとも１つのバッテリの測定値は、少なくとも１つのデータ処理装置によって評価され、その際に、少なくとも１つのバッテリと少なくとも１つのデータ処理装置との間の通信接続を介して交換される信号に対する少なくとも１つの監視が行われる。
【００３１】
本発明に係る安全構造は、ハードウェアパス無しで安全性に対する高い基準を満たす。これは特に、
・信号経路を保護するための包括的な安全機構によって、
・第２のマイクロコントローラによる好適な実施形態において、および／または、
・安全機能／ロジック部へのセルパラメータの適切な信号供給によって、
達成される。
【００３２】
その際に、上記構造は特に以下の利点、すなわち、
・センサ内またはロジック部内のハードウェア要素の削減と、
・１つのマイクロコンピュータのみ備えるシステムよりも処理に関するコストが低い、ＩＳＯ２６２６２に準拠した安全性水準の達成と、
・安全性水準が高い複雑な安全機能を実現できることと、
・システムの利用可能性をほとんど制限せずに安全機能が実現できることと、
・分散構想を実現できることと、
を有する。
【００３３】
本発明のさらなる別の利点は、従属請求項に示され、以下の明細書に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】３レベル安全構想の１ｏｏ１Ｄシステムの具体例を示す。
【図２】３レベル安全構想の１ｏｏ２Ｄシステムの具体例を示す。
【図３】ソフトウェア監視に基づくバッテリ制御装置の構造の例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図３には、ソフトウェア監視に基づくバッテリ制御装置の構造３００の例が示されている。本発明は、２つのマイクロコントローラ３２４、３２６が利用される一実施例を用いて記載されるが、マイクロコントローラを１つだけ備える実施例、または、２より多いマイクロコントローラを備える実施例も構想可能である。したがって、本発明は、２つのマイクロコントローラ３２４、３２６を備えた実施例に限定されず、実施例が独立請求項の特徴を実現する限りにおいて、他の実施例も含む。
【００３６】
バッテリ制御装置構造３００の安全チェーン（Ｓｉｃｈｅｒｈｅｉｔｓｋｅｔｔｅ）
センサ
セルの（例えば電圧および／または温度のような）測定値３１２は、測定モジュール３１４（例えばアナログデジタル変換器）によって読み込まれてデジタル化され、問い合わせにしたがって、バス３１６、３１８、３２０、３２２を介してロジック部３２４、３２６へと伝達される。例として示す実施形態では、バッテリの電気化学的セル６個ずつが、１つのモジュール３１０にまとめられる。
【００３７】
（「セル信号のための保護措置」という段落でさらに詳細に記載するように）１チャネルの経路を介して、上記信号を十分に厳密に確実に監視できる場合には、冗長な停止経路３３０（ハードウェアパス）上のハードウェア回路３２８による監視のためのさらなる別の測定ユニットは必要ではなく、これにより、ハードウェアコストが削減されることになる。ハードウェア経路３２８、３３０は、本発明では存在しない。
【００３８】
ロジック部
測定値３１２は、１つのマイクロコントローラ３２４もしくは３２６内、または、２つのマイクロコントローラ３２４、３２６内で評価されるため、ハードウェア経路３２８、３３０を省略することが可能である。これにより、特に監視される信号の数が多い場合には、個別の信号ごとのハードウェア要素の構築が必要となるところであろうが、これに対してマイクロコントローラは複数の信号を処理することが可能であるために、ハードウェアが削減されることになる。
【００３９】
第２のマイクロコントローラ３２６を利用する際には、ＩＳＯ２６２６２−９、クラス５にしたがって、ＡＳＩＬデコンポジション（分解）（ＡＳＩＬ−Ｄｅｋｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）が実行されうるという利点がある。このことにより、要求（ＡＳＩＬ）を、２つの経路３１８、３２０またはロジック３２４、３２６に分散させることが可能であり、したがって、各個別の要素に対する要求、例えば、各ソフトウェアを実現するための処理コストが低減され、これによりソフトウェアコストが削減されることになる。
【００４０】
ここで、ＡＳＩＬ−Ｃを実現するために、経路３１８、３２０を、ＡＳＩＬ−ＢとＡＳＩＬ−Ａとに分けることが可能である。その場合に、ＡＳＩＬ−Ｂは、マイクロコントローラ３２４を介して、公知の３レベル安全構想によって、場合によっては、信頼できるソフトウェアを再利用して、実現することが可能である。ＡＳＩＬ−Ａについては、第２のマイクロコントローラ３２６上で、低減された数のＩＳＯ２６２６２の要求を実装すればよい。
【００４１】
ＡＳＩＬ−Ｄについては、第２のマイクロコントローラ３２６も、３レベル構想によって、ＡＳＩＬ−Ｂにしたがって保護することが可能であろう。しかしながらそのためには、場合によっては、安全チェーンの１チャネルの割合（信号測定）に対するさらなる別の要求がくるであろう。
【００４２】
ＡＳＩＬデコンポジションのために両方の監視の独立性を保証されるように、２つのマイクロコントローラ３２４、３２６内の安全機能は多様に（ｄｉｖｅｒｓｉｔａｅｒ）実装される必要があり、例えば、様々なアルゴリズムによって、または、固定小数点数および浮動小数点数を利用して実施する必要がある。
【００４３】
２つのマイクロコントローラ３２４、３２６が、直接的な接続を介してまたはバスを介して、電流測定信号３３２、３３４を受信する場合には、２つのマイクロコントローラ３２４、３２６の３つの重要なバッテリパラメータ（電圧、温度、電流）の全てを監視することが可能である。
【００４４】
２つのマイクロコントローラ３２４、３２６は、接続バス３２０、３２２を介して、例えば問い合わせ‐応答通信を介して、相互に監視することも可能である（ＩＳＯ２６２６２−５、表Ｄ４：「ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ  ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｂｙ  ｓｏｆｔｗａｒｅ、ソフトウェアによる相互比較」；１ｏｏ２Ｄ−Ｓｙｓｔｅｍ）。
【００４５】
２つのマイクロコントローラ３２４、３２６は、例えば直列回路のためのバス３２２によって直列に接続することが可能であり、したがって、例えば高圧側にある第１のマイクロコントローラ３２４は、センサ信号を読み出すと同時に第２のマイクロコントローラ３２６へと転送する。これによって、さらなる別のハードウェア要素（絶縁体）を省略することが可能である。しかしながら、このように１チャネルであっても十分に信頼性が高く、例えば第１のマイクロコントローラ３２４内の単純なエラーによって損害を受けることがないようにするために、信号経路は、（以下で「信号経路の保護および活性検査（Ｌｅｂｅｎｄｉｇｋｅｉｔｓｐｒｕｅｆｕｎｇ）」で記載するように）、追加的な診断措置によって保護する必要がある。
【００４６】
アクチュエータ
２つのマイクロコントローラ３２４、３２６の利用によって、エラーの際のアクチュエータの制御も、２つの他種多様な制御３３６によって行えるという利点がある（ＩＳＯ２６２６２−５、テーブルＤ２：「ｖｏｔｅｒ」）。アクチュエータ自体も同様に冗長に（冗長な停止経路３３８による少なくとも２つの主接触器）実現する必要がある。
【００４７】
セル信号のための保護措置
電圧測定のセル接続
セルとアナログデジタル変換器３１４との接続口には様々なエラーが存在しうる。短絡、および、電圧への接続は、範囲外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｒａｎｇｅ）診断を介して検出する必要がある。断線（ｏｐｅｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ）は、さらなる別の診断措置を介して検出する必要がある。かなりの数の測定モジュール／アナログデジタル変換器３１４は、上記形態の診断を提供する。
【００４８】
電圧測定の冗長性
冗長性によって、電圧信号の妥当性を検査することが可能である（ＩＳＯ２６２６２−５、表Ｄ１１、「ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｅｎｓｏｒ、基準センサ」参照）。提案される構造３００では、この冗長性は、セルのための２重に実現された測定線を介しては実現されず、追加的な「モジュール電圧」、すなわち、モジュール３１０の連続する６個のセルの電圧の読み込みを介して実現される。セル電圧の合算およびモジュール電圧との比較を介して、十分に厳密な、測定値の妥当性検査が行われる。
【００４９】
温度測定の冗長性
温度信号も、冗長性を介して妥当性検査が行われる（ＩＳＯ２６２６２−５、表Ｄ１１、「ｉｎｐｕｔ  ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ、入力比較」参照）。このために、提案される構造３００では、２つの温度センサごとに、物理的に分離可能なユニットが設けられる。測定点間の熱移動を介して、冗長的な値が獲得される。
【００５０】
信号保護および活性検査
アナログデジタル変換器３１４の性能、および、測定ユニットからロジック部へのバス接続３１６、３１８、３２０は、動的な信号の読み込み、伝送、および評価によって検査される（ＩＳＯ２６２６２−５、表Ｄ１１、「Ｔｅｓｔｐａｔｔｅｒｎ、検査パターン」参照）。このために、アナログデジタル変換器３１４の入力口ごとに、公知のダイナミクス（Ｄｙｎａｍｉｋ）と、公知の上の値および下の値とを有する交流電圧（例えば矩形波信号）が供給され、バス３１６、３１８、３２０を介して伝達され、ロジック部３２４、３２６内で評価される。ロジック部３２４、３２６は差分を確認し、これに関連して信号経路を信頼性が高くないとして評価し、または、安全な状態を要求する。
【００５１】
提案される構造３００では、この信号はそれぞれ発振器によって生成される。検査電圧の値は公知であるため、この仕組みを介して、（例えば、通常のＣＲＣチェックサムによるＣＡＮ監視の代わりに）、測定ユニット３１４とロジック部３２４、３２６との間のバス３１６、３１８、３２０も監視される。
【００５２】
電流測定の冗長性
各マイクロコントローラ３２４、３２６は、好適に多様に実現された２つのセンサのうちの１つによって、電流測定値３３２、３３４を獲得する。第２の値３３４、３３２は、各他方のマイクロコントローラからバス３２２を介して伝達され、したがって、各ロジック３２４、３２６は、電流値の妥当性検査を行うことが可能である（ＩＳＯ２６２６２−５、表Ｄ１１、「ｉｎｐｕｔ  ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ、入力比較」参照）。
【００５３】
マイクロコントローラ３２４、３２６のうちの１つが高圧側に配置される場合には、この場合、ハードウェアコストが削減される。なぜならば、絶縁体が必要ではないからである。
【００５４】
（従来では一般的な追加的なハードウェア回路の代わりに）１チャネルによる経路内でプログラム可能なロジック部を利用することによって、信号を複雑な安全機能によって監視することが可能である。例えば様々なセルでは、電流のためには、簡単な上の閾値だけでは十分ではなく、その代わりに例えば、電流積分を監視する必要があることが示されている。ソフトウェア経路の利用によって、安全性を改善することが可能である。
【００５５】
他方では、より複雑な安全機能は、監視の不必要な追加を防止する。例えば、さらなる別の影響量（例えば低温）により、いくつかの限界閾値に抵触したにも関わらず安全性が脅かされない場合には、（例えばハードウェア内に実現された）あまりフレキシブルではない安全機能は、この条件を考慮することはできないであろう。ソフトウェアパスの利用によって、利用可能性を改善することが可能である。
【００５６】
本発明は、その実施形態において、先に示した好適な実施例に限定されない。むしろ、本発明に係る方法、本発明に係る構成、本発明に係るバッテリ、および本発明に係る車両を基本的に異なる他の形態の実現において使用する複数の変形例が構想される。
【図１】
2013545424.tif 000003
【図２】
2013545424.tif 000004
【図３】
2013545424.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのバッテリを監視する方法であって、前記少なくとも１つのバッテリのうちの少なくとも１つのバッテリの測定値（３１２）が、少なくとも１つのデータ処理装置（３２４、３２６）によって評価され、
前記少なくとも１つのバッテリと前記少なくとも１つのデータ処理装置（３２４、３２６）との間の通信接続（３１６、３１８、３２０）を介して交換される信号に対する少なくとも１つの監視が行われる、前記方法において、
前記測定値の少なくとも一部に対する冗長な監視が行われ、前記冗長な監視によって、少なくともＡＳＩＬ−ＡおよびＡＳＩＬ−Ｂにしたがった安全性要求が実現されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記測定値（３１２）の少なくとも一部は、多様な方法によって評価される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記多様な方法は、データ処理装置上で実現される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも２つの前記多様な方法は互いに監視をする、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも２つのデータ処理装置（３２４、３２６）が使用される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも２つのデータ処理装置（３２４、３２６）に実装される安全機能によって、ＡＳＩＬデコンポジションが実現される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記信号の少なくとも一部に対する妥当性検査が行われる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つのマイクロコントローラ、少なくとも１つのチップ、および／または、少なくとも１つのプロセッサを備える構成であって、
前記構成は、少なくとも１つのバッテリを監視する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法が実施可能であるよう構成される、構成。
【請求項９】
バッテリを監視するための構成を備える前記バッテリにおいて、
前記構成は、前記バッテリを監視する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法が実施可能であるよう構成される、バッテリ。
【請求項１０】
車両を駆動するための電動機と、
前記電動機と接続され、または、接続可能な、請求項９に記載のバッテリと、
を備えた車両。
【国際調査報告】
2013545424.tif 000006
2013545424.tif 000007
2013545424.tif 000008
2013545424.tif 000009
2013545424.tif 000010
2013545424.tif 000011