(57)【要約】本発明は、電動機（６０）と接続可能なバッテリ（１００）の、少なくとも１つのバッテリ線（１１０）内に配置されたバッテリモジュール（２２０、２３０）のバッテリセルの内部抵抗を定める方法に関する。バッテリモジュール（２２０、２３０）はそれぞれ、バッテリ（１００）の調整可能な出力電圧（ＵＢ）を生成するためにバッテリ（１００）のバッテリ線（１１０）に対して直列に接続可能に及びバッテリ線（１１０）から再び分離可能に構成される。本発明に基づいて、電動機（６０）の駆動中に、バッテリ線（１１０）から分離された少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）が、バッテリ線（１１０）に接続され、接続された少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）のバッテリセルの内部抵抗が定められる。さらに、接続された第１のバッテリモジュール（２２０）によって生成される電圧（ＵＭ）と所定の公差限界内で一致する電圧（ＵＭ）を生成する、バッテリ線（１１０）に接続された十分な数の第２のバッテリモジュール（２３０）が、第１のバッテリモジュール（２２０）の接続と同時にバッテリ線（１１０）から分離される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ（１００）のバッテリモジュール（２２０、２３０）内に配置されたバッテリセルの内部抵抗を定める方法であって、前記バッテリモジュール（２２０、２３０）は、少なくとも１つのバッテリ線（１１０）内に配置され、前記バッテリ（１００）は、電動機（６０）と接続され、前記バッテリモジュール（２２０、２３０）はそれぞれ、前記バッテリ（１００）の調整可能な出力電圧（ＵＢ）を生成するために前記バッテリ（１００）の前記バッテリ線（１１０）に対して直列に接続され及び再び分離されうる、前記方法において、前記電動機（６０）の駆動中に、前記バッテリ線（１１０）から分離された少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）が前記バッテリ線（１１０）に接続され、前記接続された少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）のバッテリセルの内部抵抗が定められ、前記少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）によって生成される電圧（ＵＭ）と等しい、所定の公差限界内の電圧（ＵＭ）を全体で生成する適切な数の第２のバッテリモジュール（２３０）が、前記第１のバッテリモジュール（２２０）の接続と同時に前記バッテリ線（１１０）から分離されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）のバッテリセルの内部抵抗を定めるために、前記バッテリ線（１１０）への接続後に、前記バッテリセルが階段形状の電流により刺激され、その結果刺激された前記バッテリセルによって生成される階段形状の応答電圧が、記録されて評価される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
バッテリ線（１１０）の複数又は全てのバッテリモジュール（２２０、２３０）は、少なくとも１つのバッテリモジュール群に割り当てられ、従って、前記バッテリモジュール群の前記バッテリモジュール（２２０、２３０）は、前記電動機（６０）の駆動中に同一の充電状態及び／又は同一のバッテリモジュール電圧（ＵＭ）を有するように組み込まれ、１つ以上の接続すべき前記第１のバッテリモジュール（２２０）と、対応する数の分離すべき前記第２のバッテリモジュール（２３０）とが、前記バッテリモジュール群に割り当てられる、請求項１又は２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
前記バッテリモジュール群は、一定数のバッテリモジュール、又は、前記電動機の駆動中に動的に変化する数のバッテリモジュールを有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
複数のバッテリモジュール群が存在する場合には、少なくとも２つのバッテリモジュール群が、同じ数のバッテリモジュールを有し、及び／又は、少なくとも２つのバッテリモジュール群が、異なる数のバッテリモジュールを有する、請求項３又は４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、最初に前記バッテリ線（１１０）から分離された前記少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）が選択された時点であって、選択された前記少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）の前記電圧（ＵＭ）に等しい前記所定の許容限界内の電圧（ＵＭ）を前記第２のバッテリモジュール（２３０）が全体で有するように選択された時点に、バッテリセルの内部抵抗の決定のために、前記バッテリ線への接続のために選択されるという形態で実行される、請求項１又は２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
電動機（６０）と接続可能なバッテリ（１００）の、少なくとも１つのバッテリ線（１１０）内に配置されたバッテリモジュール（２２０、２３０）のバッテリセルの内部抵抗を定める装置（３００）であって、前記バッテリモジュール（２２０、２３０）はそれぞれ、前記バッテリ（１００）の調整可能な出力電圧（ＵＢ）を生成するために、前記バッテリ（１００）の前記バッテリ線（１１０）に対して直列に接続可能に及び前記バッテリ線（１１０）から分離可能に構成される、前記装置（３００）において、前記装置（３００）は、前記電動機（６０）の駆動中に、前記バッテリ線（１１０）から分離された少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）を、前記バッテリ線（１１０）へと接続し、接続された前記少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）のバッテリセルの内部抵抗を定め、前記第１のバッテリモジュール（２２０）によって生成される電圧（ＵＭ）に等しい、所定の許容限界内の電圧（ＵＭ）を全体で生成する適切な数の第２のバッテリモジュール（２３０）を、前記第１のバッテリモジュール（２２０）の接続と同時に前記バッテリ線（１１０）から分離するよう構成されることを特徴とする、装置（３００）。
【請求項８】
前記装置（３００）は更に、前記少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）のバッテリセルを階段形状の電流により刺激し、その結果前記刺激されバッテリセルによって生成される階段形状の応答電圧を、前記刺激されバッテリセルの内部抵抗の決定のために記録して評価するよう構成される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記装置（３００）は更に、前記バッテリ線（１１０）の前記バッテリモジュール（２２０、２３０）のうち、一定数のバッテリモジュール又は前記電動機（６０）の駆動中に変化する数のバッテリモジュールを選択して、少なくとも１つのバッテリモジュール群に割り当て、前記電動機（６０）の駆動中に、前記バッテリモジュール群に割り当てられた前記バッテリモジュール（２２０、２３０）を、当該バッテリモジュール（２２０、２３０）が同一の充電状態及び／又は同一のバッテリモジュール電圧（ＵＭ）を有するように組み込むよう構成され、１つ以上の接続すべき前記第１のバッテリモジュール（２２０）、及び、対応する数の分離すべき前記第２のバッテリモジュール（２３０）は、前記バッテリモジュール群から選択されたバッテリモジュール（２２０、２３０）である、請求項７又は８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置（３００）は更に、前記バッテリ線（１１０）から分離された前記少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）を選択した時点であって、選択した前記少なくとも１つの第１のバッテリモジュール（２２０）の前記電圧（ＵＭ）に等しい前記所定の許容限界内の電圧（ＵＭ）を前記第２のバッテリモジュール（２３０）が全体で有するように選択された時点で、バッテリセルの内部抵抗の決定のために、前記バッテリ線への接続のために選択するよう構成される、請求項７に記載の装置（３００）。
【請求項１１】
それぞれが少なくとも１つのバッテリセルを含む複数のバッテリモジュール（２２０、２３０）を有するバッテリ（１００）であって、前記複数のバッテリモジュール（２２０、２３０）は、少なくとも１つのバッテリ線（１１０）内に配置され、前記バッテリ（１００）の調整可能な出力電圧（ＵＢ）を生成するために、前記バッテリ（１００）の前記バッテリ線（１１０）に対して直列に接続可能に及び再び前記バッテリ線（１１０）から分離可能に構成される、前記バッテリ（１００）において、前記バッテリ（１００）は、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の装置（３００）を有することを特徴とする、バッテリ（１００）。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバッテリ（１００）を備えた車両であって、前記バッテリ（１００）は、前記車両の駆動システム内に配置される、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機と接続可能なバッテリの、少なくとも１つのバッテリ線内に配置されたバッテリモジュールのバッテリセルの内部抵抗を定める方法及び対応する装置であって、バッテリモジュールはそれぞれ、バッテリの調整可能な出力電圧を生成するために、バッテリの少なくとも１つのバッテリ線に対して直列に接続可能に及びバッテリ線から分離可能に構成される、上記方法及び装置に関する。さらに、本発明は、少なくとも１つのバッテリセルをそれぞれが有するバッテリモジュールを備えたバッテリであって、バッテリモジュールは、少なくとも１つのバッテリ線内に配置され、バッテリの調整可能な出力電圧を生成するためにバッテリのバッテリ線に対して直列に接続可能に及びバッテリ線から分離可能に構成される、上記バッテリに関する。さらに、本発明は、このようなバッテリを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、電気駆動部への電力供給のために使用されるためトラクションバッテリと呼ばれる、ハイブリッド自動車及び電気自動車で使用するためのバッテリが公知である。
【０００３】
出願人の以前の特許出願において、出力電圧が段階的に調整可能なバッテリを備えたバッテリシステムが記載された。このバッテリシステムのバッテリの場合、バッテリセルは、単に直列に接続されるだけではない。むしろ、このバッテリシステムは、直列及び／又は並列に接続されたバッテリセルを備えるバッテリモジュールで構成される。このようなバッテリモジュールは、特別な結合ユニットを介して個々のバッテリ線へと直列に接続され又はブリッジが付けられる。このようなバッテリシステムのバッテリの調整可能な出力電圧は、適切な数のバッテリモジュールがバッテリ線に接続され又はブリッジが付けられることにより実現される。その際に、このようなバッテリシステムは、バッテリダイレクトコンバータとも呼ばれる。
【０００４】
バッテリダイレクトコンバータを備えたこのような駆動システムの概略図が、図１に示されている。図１によれば、駆動システム１０は、バッテリ１００を有するバッテリシステム１０１を備え、バッテリ１００は、バッテリダイレクトコンバータによって駆動され、コンデンサ４０を備えた直流電圧中間回路（符号なし）に接続されている。バッテリシステム１０１に含まれるパルスインバータ５０も同様に、直流電圧中間回路に接続されており、このパルスインバータ５０は、三相電動機６０又は原動機の駆動のために、３つの出力口でそれぞれ２つの切り替え可能な半導体バルブ（符号なし）及び２つのダイオード（符号なし）を介して、互いに位相がずれた正弦波電圧を提供する。その際に、コンデンサ４０の容量は、切り替え可能な半導体バルブのうちの１つが接続される間、直流電圧中間回路内の電圧を安定させるために十分に大きい必要がある。例えば、電気自動車内での駆動のような実際の適用においては、これにより一般に、典型的に数ｍＦの範囲内の高い容量が必要となる。
【０００５】
バッテリ１００は、直列に接続された複数のバッテリモジュールであって、そのうちの２つのバッテリモジュール１２０、１３０のみ図示される上記複数のバッテリモジュールを有するバッテリ線１１０を備える。バッテリモジュール１２０と、バッテリ線１１０の陽極１２１であって、この場合バッテリの正端子を構成する上記陽極１２１と、の間には、充電及び分離装置１４０を接続することが可能である。任意に、追加的に更なる別のバッテリモジュール１３０と、バッテリ線１１０の陰極１３１であって、この場合負のバッテリ端子を構成する上記陰極１３１との間に、分離装置１５０を接続することが可能である。分離及び充電装置１４０、１５０はそれぞれ、結合ユニット（図示せず）によってバッテリ線１１０に結合可能なバッテリモジュール１２０、１３０を、バッテリ端子１２１、１３１から分離するよう構成され、これにより、バッテリ端子１２１、１３１が零電位で接続される。
【０００６】
さらに公知であるように、リチウムイオンバッテリの場合には、１つのバッテリモジュール内で６〜１２個のバッテリセルが纏められる。これは、例えば６個のバッテリセルしか完全に充電されていない場合の、約１８Ｖの範囲内のバッテリモジュール電圧に対応し、これに対して、１２個のバッテリセルが完全に充電されている場合には、５０Ｖまで６個のバッテリセルが放電させられる。
【０００７】
出願人の他の特許出願において、バッテリダイレクトコンバータのバッテリ内に含まれるバッテリセル又はバッテリモジュールの内部抵抗を定める方法が記載されている。これで記載される方法は、バッテリダイレクトコンバータのバッテリの出力電圧が、バッテリ内に存在するバッテリセル又はバッテリモジュールの内部抵抗を決定する間に変化することにより決定され、このことは、欠点として作用しうることが多く、また、駆動部の駆動状態に依存して問題となる可能性があり、又は許容しえないこともある。従って、バッテリダイレクトコンバータのバッテリ内に含まれるバッテリセル又はバッテリモジュールの内部抵抗を定める方法が実行されるバッテリダイレクトコンバータを、インバータ、電動機、及び、これに付属する制御及び管理システムと一緒に、随意に使用することが出来ない。
【０００８】
バッテリダイレクトコンバータの構造に従って構成されたバッテリシステムでは、バッテリモジュールが個別にバッテリ線に接続され及びバッテリ線から分離されるという可能性が生じる。このことは、バッテリダイレクトコンバータ内に存在するバッテリのバッテリモジュール内に含まれるバッテリセルの内部抵抗の決定を適切に実行するために利用することが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来技術で公知の、バッテリダイレクトコンバータのバッテリ内に存在するバッテリセル又はバッテリモジュールの内部抵抗を決定する方法の欠点は、バッテリダイレクトコンバータに含まれるバッテリの出力電圧が、そのバッテリセルの内部抵抗が定められる少なくとも１つのバッテリモジュールを接続することによって明らかに増大することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、添付の従属請求項に係る方法及び装置が創出される。
【００１１】
電動機と接続されたバッテリの、少なくとも１つのバッテリ線内に配置されたバッテリモジュールのバッテリセルの内部抵抗を定める方法が提供される。その際に、バッテリモジュールはそれぞれ、バッテリの調整可能な出力電圧を生成するために、バッテリのバッテリ線に対して直列に接続可能に及びバッテリ線から分離可能に構成される。本発明に基づいて、電動機の駆動中に、バッテリ線から分離された少なくとも１つの第１のバッテリモジュールが、バッテリ線に接続され、接続された少なくとも１つの第１のバッテリモジュールのバッテリセルの内部抵抗が定められる。さらに、第１のバッテリモジュールによって生成される電圧と所定の公差限界内で一致する電圧を全体で生成する適切な数の第２のバッテリモジュールが、第１のバッテリモジュールの接続と同時に、バッテリ線から分離される。
【００１２】
本発明に基づいて、更に、電動機と接続可能なバッテリの、少なくとも１つのバッテリ線内に配置されたバッテリモジュールのバッテリセルの内部抵抗を定める装置が提供される。その際に、バッテリモジュールはそれぞれ、バッテリの調整可能な出力電圧を生成するために、バッテリのバッテリ線に対して直列に接続可能に及びバッテリ線から分離可能に構成される。本発明に基づいて、装置は、電動機の駆動中に、バッテリ線から分離された少なくとも１つの第１のバッテリモジュールを、バッテリ線へと接続し、接続された少なくとも１つの第１のバッテリモジュールのバッテリセルの内部抵抗を定めるよう構成される。さらに、装置は、第１のバッテリモジュールによって生成される電圧と所定の許容限界内で一致する電圧を全体で生成する十分な数の第２のバッテリモジュールを、第１のバッテリモジュールの接続と同時にバッテリ線から分離するよう構成される。
【００１３】
本発明は特に、バッテリダイレクトコンバータ（ＢＤＣ）と共に駆動され、インバータの直流電圧回路に接続されたバッテリに関する。
【００１４】
特に、バッテリ線に接続された少なくとも１つの第１のバッテリモジュールのバッテリセルは、階段形状の電流によって刺激され、刺激されたバッテリセルにより生成される応答電圧が、当該刺激されたバッテリセルの内部抵抗を定めるために記録されて評価される。
【００１５】
本発明の基本的な利点は、バッテリダイレクトコンバータのバッテリ内に存在するバッテリモジュールのバッテリセルの内部抵抗を可能な限り簡単かつ精確に定めるために、バッテリダイレクトコンバータの固有の駆動形態及び固有の作動能力が利用されることであり、その際に、バッテリの出力電圧を変更する必要はない。
【００１６】
換言すれば、バッテリダイレクトコンバータに含まれるバッテリのバッテリモジュールのバッテリセルの内部抵抗を定めるために、特に階段形状の刺激電圧が、階段状に推移する電流の形態によりバッテリモジュールのバッテリセルに印加され、その際更に、階段状に推移する電圧の形態によるバッテリモジュールのバッテリセルの応答が記録されて、評価される。バッテリダイレクトコンバータに含まれるバッテリの出力電圧が、言及するに値するほど変化しないように、補正のために、匹敵する値のモジュール電圧を有する他のバッテリモジュールが停止される。このようにして、バッテリダイレクトコンバータに含まれるバッテリのバッテリモジュールのバッテリセルの内部抵抗の決定を、バッテリコンバータと接続された電動機（電気駆動部）の駆動に影響を与えることなく行うことが可能である。
【００１７】
本発明に基づいて、特に、バッテリセルの内部抵抗がそのために定められる特に１個のバッテリモジュールの接続と同時に、匹敵する値のモジュール電圧を有する他のバッテリモジュールが停止されることで、バッテリダイレクトコンバータのバッテリの出力電圧の増大が防止される。
【００１８】
この手続きの際にバッテリダイレクトコンバータのバッテリの出力電圧が、言及するに値するほど変化しないように、バッテリダイレクトコンバータの駆動中に、特定の境界条件を満たす必要がある。その際には様々な構想が可能であり、以下で複数の例を挙げて解説する。
【００１９】
その際に、これら全ての構想は基本的に、そのバッテリセルの内部抵抗が定められる各バッテリモジュールとほぼ同一の充電状態又は同一のバッテリ電圧を有する少なくとも１つのバッテリモジュールを、バッテリダイレクトコンバータのバッテリ内で提供することを目的としている。
【００２０】
本発明の特に有利な実施形態において、バッテリ線の複数又は全てのバッテリモジュールが、少なくとも１つのバッテリモジュール群に割り当てられ、バッテリモジュール群のバッテリモジュールは、電動機の駆動中に、同一の充電状態及び／又は同一のバッテリモジュール電圧を有するように組み込まれる。その際に、そのバッテリモジュールの内部抵抗の決定が行われる少なくとも１つの第１のバッテリモジュールと、バッテリ線への第１のバッテリモジュールの接続と同時にバッテリ線から分離すべき第２のバッテリモジュールとが、バッテリモジュール群から選択される。
【００２１】
好適に、バッテリモジュール群は、一定数のバッテリモジュール、又は、電動機の駆動中に動的に変化する数のバッテリモジュールを含む。複数のバッテリモジュール群が存在する場合には、少なくとも２つのバッテリモジュール群が、同じ数のバッテリモジュールを有してもよく、及び／又は、少なくとも２つのバッテリモジュール群が、それぞれ異なる数のバッテリモジュールを有してもよい。
【００２２】
換言すれば、バッテリダイレクトコンバータ内では、特に少なくとも２つのバッテリモジュールが対になって、パラメータ化されうる限界値内で同一の充電状態又は同一のモジュール電圧を有するように、常に駆動される。従って、比較的長い時間に渡って電動機により駆動される際には特に、例えば走行中に、本発明に基づいて少なくとも２つのバッテリモジュールが、バッテリダイレクトコンバータの制御を介して、同時にバッテリ線に接続され若しくはバッテリ線から分離され、又は代替的に、充電状態が段々合わなくなるのを防止するために、短い時間間隔でバッテリ線に接続され若しくはバッテリ線から分離される。
【００２３】
さらに、バッテリダイレクトコンバータの少なくとも３つのバッテリモジュール、及び、最大で全てのバッテリモジュールも、一群（クラスタ、Ｃｌｕｓｔｅｒ）として、先に記載したやり方で駆動されてもよく、その際、一群のバッテリモジュールはほぼ同一の充電状態を有する。その際に、バッテリダイレクトコンバータのバッテリモジュールは、複数のこのような群（クラスタ）に分けられてもよい。一群内に含まれるバッテリモジュールの数は一定であってもよい。代替的に、様々な群内で関与するバッテリモジュールの数は同じでなくてもよく、駆動中に動的に変化してもよい。
【００２４】
さらに、バッテリダイレクトコンバータ内のバッテリモジュールは、そのバッテリセルの内部抵抗が決定されるバッテリモジュールの接続の際に、少なくとも１つの更なる別のバッテリモジュールが追加的に接続され、少なくとも２つの更なる別のバッテリモジュールが停止される場合には、バッテリダイレクトコンバータ内に含まれるバッテリの出力電圧が増大しないように駆動されうる。
【００２５】
本発明の特別な実施形態において、特定の時点に、バッテリ線から分離された少なくとも１つの第１のバッテリモジュールが、そのバッテリセルの内部抵抗の決定のために選択され、当該少なくとも１つの第１のバッテリセルについて、特定の時点には、複数の、特に１個の、接続された第２のバッテリモジュールが存在し、当該第２のバッテリモジュールは、選択された第１のバッテリモジュールにより生成可能な電圧と所定の許容限界内で一致する電圧を、全体で有する。
【００２６】
この特別な実施形態の場合、バッテリダイレクトコンバータの制御部が現在のモジュール電圧に基づいて、バッテリモジュールであって、それをバッテリ線に接続することが、バッテリ線から他の１つ以上のバッテリモジュールを同時に切断することにより、ほぼ最終的に相殺されると見なされうる上記バッテリモジュールを定める。その際に、全てのバッテリモジュールについて、任意の時点に内部抵抗の決定が出来るわけではない。
【００２７】
本発明の更なる別の観点は、電動機と接続可能であり、少なくとも１つのバッテリセルをそれぞれが備える複数のバッテリモジュールを有するバッテリに関し、バッテリモジュールは、少なくとも１つのバッテリ線内に配置され、バッテリの調整可能な出力電圧を生成するために、バッテリのバッテリ線に対して直列に接続可能に及びバッテリ線から分離可能に構成される。バッテリはさらに、バッテリのバッテリモジュールのバッテリセルの内部抵抗を定めるための上記の本発明に係る装置を有する。
【００２８】
本発明によれば、バッテリは、特にリチウムイオンバッテリである。
【００２９】
さらに、本発明は、少なくとも１つのバッテリセルをそれぞれが備える複数のバッテリモジュールであって、少なくとも１つのバッテリ線内に配置され、バッテリの調整可能な出力電圧を生成するために、バッテリのバッテリ線に対して直列に接続可能に及びバッテリ線から分離可能に構成される上記複数のバッテリモジュールを有する、車両の電動機に接続可能なバッテリを備えた車両に関する。バッテリには、バッテリのバッテリモジュールのバッテリセルの内部抵抗を定めるための本発明に係る装置が具備される。
【００３０】
本発明の更なる別の発展形態は、従属請求項に示され、以下の明細書に解説される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
本発明の実施例が、図面及び以下の明細書の記載によって詳細に解説される。
【図１】バッテリダイレクトコンバータとの関連で駆動される、電動機と接続された従来技術で公知のバッテリの概略図を示す。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る、バッテリダイレクトコンバータにより駆動されるバッテリであって、電動機と、バッテリ内に含まれるバッテリモジュールのバッテリセルの内部抵抗を定める装置と、に接続された上記バッテリの概略図を示す。
【図３】バッテリのバッテリ線に接続されたバッテリモジュールの数に従った、図２のバッテリの出力電圧を示すグラフを示し、その際、バッテリモジュールは、図２に示された本発明の第１の実施形態に係る装置によって、電動機の駆動中に同一のモジュール電圧を有するように組み込まれる。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図２は、駆動システム１０の概略図を示しており、駆動システム１０は、電動機６０と接続された本発明の第１の実施形態に係るバッテリ１００を備え、バッテリ１００は、バッテリダイレクトコンバータによって駆動される。バッテリシステム１０１は、コンデンサ４０を備える直流電圧中間回路（符号なし）に接続されたバッテリ１００を備える。直列電流中間回路には、バッテリシステム１０１に含まれたパルスインバータ５０も接続しており、このパルスインバータ５０は、三相電動機（電気的原動機）６０の駆動のために、３つの出力口で各２つの切り替え可能な半導体バルブ（符号なし）及び２つのダイオード（符号なし）を介して、互いに位相がずれた正弦波電圧を提供する。
【００３３】
バッテリ１００は、直列に接続された複数のバッテリモジュールを有するバッテリ線１１０を備え、この複数のバッテリモジュールのうち、第１のバッテリモジュール２２０及び第２のバッテリモジュール２３０のみが明示的に示されている。バッテリモジュール２２０、２３０は、バッテリ１００の正端子を構成するバッテリ線の陽極１２１と、バッテリの負端子を構成するバッテリ線１１０の陰極１３１と、の間に接続される。バッテリモジュール２２０、２３０はそれぞれ結合ユニット（図示せず）によって、バッテリ線１１０へと接続可能であり、及び、バッテリ線１１０から分離可能である。バッテリ１００の所望の出力電圧を生成するために、適切な数のバッテリモジュール２２０、２３０がバッテリ線１１０に接続される。
【００３４】
バッテリ１００とは、バッテリ１００内に含まれるバッテリモジュール２２０、２３０のバッテリセル（図示せず）の内部抵抗を定める装置３００が接続されている。
【００３５】
バッテリ１００の全ての第１のバッテリモジュール２２０はそれぞれ、接続部２２１、２２２を介して本発明に係る装置３００と電気的に接続されている。バッテリ１００の全ての第２のバッテリモジュール２３０はそれぞれ、接続部２３１及び２３２を介して本発明に係る装置３００と電気的に接続されている。
【００３６】
装置３００は、個々のバッテリモジュール１２０、１３０の電圧を測定するよう構成され、特にバッテリモジュール２２０、２３０の電圧についての情報を獲得し通信インタフェース（図示せず）を介してバッテリモジュールと通信する制御装置（図示せず）を備える。
【００３７】
本発明に係る装置３００によって、第１のバッテリモジュール２２０と第２のバッテリモジュール２３０とは、電動機６０の駆動中に、バッテリ１００の出力電圧を生成するために、当該第１のバッテリモジュール２２０と第２のバッテリモジュール２３０が常に同一のモジュール電圧を有するように組み込まれる。このために、第１のバッテリモジュール２２０と第２のバッテリモジュール２３０とは、装置３００に含まれる制御装置によって、同時にバッテリ線１１０に接続され又はバッテリ線１１０から分離される。さらに、第１のバッテリモジュール２２０と第２のバッテリモジュール２３０とは、充電状態が段々合わなくなることを防止するために、装置３００に含まれる制御装置によって、短い時間間隔で交互にバッテリ線１１０に接続されてもよく、又はバッテリ線から切断されてもよい。
【００３８】
第１のバッテリのバッテリセルの内部抵抗を決定する必要がある場合には、装置３００に含まれる制御装置によって、バッテリ線１１０から分離された第１のバッテリモジュール２２０が接続され、バッテリ線１１０に接続された第２のバッテリモジュール２３０が、バッテリ線１１０から分離される。その後に、装置３００は、バッテリ線に接続された第１のバッテリモジュール２２０のバッテリセルを、正弦波形状に推移する電流によって刺激し、刺激されたバッテリセルによって生成される階段形状の応答信号を記録し評価することで、接続された第１のバッテリモジュール２２０のバッテリセルの内部抵抗を定める。第１のバッテリモジュール２２０のバッテリセルの内部抵抗を定める間、バッテリ１００の出力電圧は、ほぼ一定のまま保たれる。
【００３９】
図３は、バッテリ１００のバッテリ線１１０に接続されたバッテリモジュールの数ｋに従った、図２のバッテリ１００の出力電圧ＵＢを示し、その際に、バッテリモジュールは、図２に示された装置３００によって、電動機６０の駆動中に、当該バッテリモジュールが同一のモジュール電圧ＵＭを有するように組み込まれる。バッテリ線１１０に接続されたバッテリモジュールの数ｋに従って示されるバッテリ１００の出力電圧ＵＢは線形状であり、ＵＢ＝ｋ・ＵＭの関係に従っており、但し、１＜ｋ＜ｎである。その際、ｎは、バッテリ線１１０に接続可能なバッテリモジュールの最大数である。その場合に、最大出力電圧は、値ｎ・ＵＭに対応して増大しうる。黒い点は、個々の測定点を示している。
【図１】
2015529791.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年12月5日(2014.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
装置３００は、個々のバッテリモジュール２２０、２３０の電圧を測定するよう構成され、特にバッテリモジュール２２０、２３０の電圧についての情報を獲得し通信インタフェース（図示せず）を介してバッテリモジュールと通信する制御装置（図示せず）を備える。
【国際調査報告】
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