(57)【要約】  本発明は、マルチセル電気エネルギー蓄積装置（１００）のセル（１１０）のデータチャネルをコンディショニングするためのコンディショニング装置（４５３）に関している。このコンディショニング装置は、データチャネルを介してデータを伝送するのに適した信号周波数及び／又はデータチャネルの交流抵抗（Ｚ；ＺVer）をコンディショニングするように構成されている。
2015523841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチセル電気エネルギー蓄積器（１００）のセル（１１０）のデータチャネル（８００）のコンディショニングのためのコンディショニング装置（４５３）において、
前記コンディショニング装置（４５３）が、前記データチャネル（８００）を介したデータ伝送に適した信号周波数及び／又は前記データチャネル（８００）の交流抵抗（Ｚ；ＺVer）をコンディショニングするように構成されていることを特徴とする、コンディショニング装置（４５３）。
【請求項２】
前記コンディショニング装置（４５３）は、前記セル（１１０）の第１の給電線路（５６１）の交流抵抗（Ｚ；ＺVer）、前記セル（１１０）の第２の給電線路（５６２）の交流抵抗（Ｚ；ＺVer）、前記第１の給電線路（５６１）と前記第２の給電線路（５６２）との間の電気的接続線路の交流抵抗（Ｚ；ＺVer）、前記セル（１１０）のセルケーシング壁部の交流抵抗（Ｚ；ＺVer）、前記マルチセル電気エネルギー蓄積器（１００）のバッテリーケーシング（１０８）の交流抵抗（Ｚ；ＺVer）を設定するように構成されている、請求項１記載のコンディショニング装置（４５３）。
【請求項３】
少なくとも１つの切り替え可能なキャパシタンス（５６５）及び／又は少なくとも１つの切り替え可能なインダクタンス（５６７）が含まれ、前記データチャネルの交流抵抗（Ｚ；ＺVer）をコンディショニングするために、前記少なくとも１つの切り替え可能なキャパシタンス（５６５）及び／又は前記少なくとも１つの切り替え可能なインダクタンス（５６７）をデータチャネル（８００）に結合させるように構成されている、請求項１又は２記載のコンディショニング装置（４５３）。
【請求項４】
信号を受信するように構成された受信装置が含まれ、前記コンディショニング装置（４５３）は、前記信号を用いて前記データチャネル（８００）をコンディショニングするように構成されている、請求項１から３いずれか１項記載のコンディショニング装置（４５３）。
【請求項５】
前記コンディショニング装置（４５３）は、第１の動作状態において前記交流抵抗（Ｚ；ＺVer）を前記信号周波数に対して増加させ、第２の動作状態において前記交流抵抗（Ｚ；ＺVer）を前記信号周波数に対して減少させるように構成されている、請求項１から４いずれか１項記載のコンディショニング装置（４５３）。
【請求項６】
マルチセル電気エネルギー蓄積器（１００）のセル（１１０）のデータチャネル（８００）に亘って延在するデータチャネルを介してデータを伝送するための通信装置（３４１）であって、
前記通信装置（３４１）と前記データチャネル（８００）とを導電接続するためのインターフェース（３５１、３５３）と、
前記通信装置（３４１）から伝送すべきデータを信号周波数を用いて前記インターフェース（３５１、３５３）を介して前記データチャネル（８００）に送出するように構成されている送信装置（４５１）と、
前記データチャネル（８００）のコンディショニングのための請求項１から５いずれか１項記載のコンディショニング装置（４５３）とを含んでいることを特徴とする通信装置（３４１）。
【請求項７】
マルチセル電気エネルギー蓄積器（１００）のセル（１１０）のためのセンサ装置であって、
前記セル（１１０）に関するセンサデータを検出するための検出装置（３４３）と、
前記検出装置（３４３）からの前記センサデータを受信し、前記センサデータに基づいて、伝送すべきデータを生成するように構成された請求項６に記載の通信装置（３４１）と、を含んでいることを特徴とするセンサ装置。
【請求項８】
マルチセル電気エネルギー蓄積器（１００）のためのバッテリー要素（１２０）であって、前記バッテリー要素（１２０）は、
前記マルチセル電気エネルギー蓄積器（１００）のセル（１１０）であって、第１の給電線路（５６１）と第２の給電線路（５６２）とを有するセル（１１０）と、
請求項７に記載のセンサ装置（１１５）とを含むことを特徴とする、バッテリー要素（１２０）。
【請求項９】
マルチセル電気エネルギー蓄積器（１００）であって、
請求項８に記載の少なくとも２つのバッテリー要素（１２０）が、直列回路または並列回路に配置されていることを特徴とする、マルチセル電気エネルギー蓄積器（１００）。
【請求項１０】
マルチセル電気エネルギー蓄積器（１００）のセル（１１０）のデータチャネル（８００）をコンディショニングするための方法であって、
前記データチャネル（８００）を介してデータを伝送するのに適した信号周波数、及び／又は、前記データチャネル（８００）の交流抵抗（Ｚ；ＺVer）を、コンディショニングするステップ（７０１）を含んでいることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンディショニング装置、通信装置、センサ装置、バッテリー要素、マルチセル電気エネルギー蓄積器、及びマルチセル電気エネルギー蓄積器のセルのデータチャネルのコンディショニングのための方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願ＤＥ  １０  ２０１０  ０１６  １７５  Ａ１明細書には、バッテリーの監視及び制御装置が記載されている。
【０００３】
発明の開示
独立請求項に記載された本発明によれば、上記独国特許出願明細書の開示内容をバックグランドとして、さらに改善されたコンディショニング装置、さらに改善されたデータ伝送のための通信装置、さらに改善されたセンサ装置、さらに改善されたバッテリー要素、さらに改善されたマルチセル電気エネルギー蓄積器、及びさらに改善されたデータチャネルのコンディショニングのための方法が提供される。それぞれの有利な実施形態は各従属請求項および以下の明細書から明らかとなる。
【０００４】
バッテリーセル内部において検出されたデータ又はバッテリーセルから検出されたデータ、例えばセンサデータは、データチャネルを介して例えば制御機器に伝送することが可能である。このデータチャネルは、バッテリーセルの給電線路又はバッテリーセルのハウジングに亘って延在しており、そのため検出されたデータを伝送するための付加的なデータ線路は何も必要ない。したがって、バッテリー内部のセンサ信号の検出は、例えばＣＡＮバスのような専用のデータ線路なしで行うことができる。またそれの代わりに、例えば集積されたバッテリーセンサでは、いわゆる電力線が通信に用いられる。エラーのない通信を電力線毎に保証するために、データチャネルのコンディショニングが実施される。
【０００５】
マルチセル電気エネルギー蓄積器のセルの給電線路に亘って延在しているデータチャネルを介したデータ伝送のための通信装置は、以下の特徴を有している。すなわち、
通信装置をセルの第１の給電線路に導電接続するための第１のインターフェースと、通信装置をセルの第２の給電線路に導電接続するための第２のインターフェースと、
通信装置からの伝送すべきデータを、信号周波数を用いて第２のインターフェースを介してデータチャンネルに出力するように構成された送信装置と、
データチャネルのコンディショニングのためのコンディショニング装置とを有している。
【０００６】
前記マルチセル電気エネルギー蓄積器は、１つのバッテリーか又はいわゆる電池パックであってもよい。例えばそれは、車両用のリチウムイオン電池、例えば電気自動車のリチウムイオン電池であってもよい。この電気エネルギー蓄積器は、当該エネルギー蓄積器のサブユニットとして、とりわけガルバニック二次電池または電気化学的二次電池の形態の複数のセルないし複数の電池セルを有することができる。前記セルは、パワー強化されたセル、とりわけリチウムイオンセルであってもよい。またこのセルの給電線路は、電力線とも称されるセルの電気的接続ケーブルであってもよい。例えば第１の給電線路は、セルの正極又はカソードに導電接続され、第２の給電線路はセルの負極又はアノードに導電接続されていてもよい。これらの給電線路を介して前記セルは電気的に接触接続可能である。前記通信装置は、当該通信装置のインターフェースが前記給電線路と相応に接続される場合には、前記給電線路の間に接続されると共に前記セルに対して並列に接続される。これらのインターフェースは、接点として構成されていてもよい。伝送すべきデータとは、前記通信装置内部にて記憶又は生成されたデータか、前記通信装置によって受信されたデータであり得る。例えばそれは、前記通信装置に結合されたセンサのセンサデータであり得る。前記送信装置は、給電線路を介して例えばさらなる通信装置若しくは制御機器の受信器に伝送するために、伝送すべきデータを、給電線路を介したデータの伝送に適した形態で、インターフェースを介して前記給電線路の１つに送出するように構成されている。前記送信装置は、伝送すべきデータを、信号周波数上に変調するように、又は信号周波数と変調するように構成されていてもよい。この信号周波数は、データチャネルを介したデータ伝送に使用することの可能な搬送波周波数であってもよい。また通信周波数は、データチャネルを介してデータ伝送可能な通信周波数であってもよい。データチャネルを介して複数の通信装置を相互接続してもよい。例えば、データチャネルは、下流側の通信装置の受信装置まで延在するものであってもよい。下流側のセルは、信号周波数に関して低い複素インピーダンスを有し、そのためデータチャネルは、下流側のセルを通って延在する。但し一般的にはこのことは望ましくない。コンディショニング装置は、送信装置の送信特性をコンディショニングするために送信装置に結合されていてもよい。付加的に又は代替的に、前記コンディショニング装置は、前記給電線路の伝送特性、前記複数の給電線路の伝送特性、又は前記通信装置自体の伝送特性をコンディショニングするために、前記給電線路の片方または両方と結合することが可能である。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、前記コンディショニング装置は、信号周波数を設定調整するように構成することができる。例えば、前記コンディショニング装置は、制御信号の受信に応答して、設定装置の手動操作に応答して、又はデータチャネルを介して伝送された信号の評価に応答して、信号周波数を設定するように構成されてもよい。このようにして、信号周波数は、データチャネルを介して伝送するのに適した周波数に設定され得る。この適切な周波数は、例えばデータチャネルと結合されるか結合可能な１つ以上のセルの共振周波数やインピーダンスに依存するものであってもよい。前記信号周波数に対する好ましい周波数領域は、当該周波数領域内では、エネルギー蓄積器のセル又はエネルギー蓄積器の通信装置の下流側の少なくとも１つのセルの複素インピーダンスの共振の高まりを特徴とし得る。前記コンディショニング装置は、データチャネルに結合されるセル若しくは結合可能なセルが高いインピーダンスを有するような値に信号周波数を設定するように構成されていてもよい。
【０００８】
付加的又は代替的に、前記コンディショニング装置は、第１の給電線路と第２の給電線路の間の交流抵抗が設定されるように構成されていてもよい。例えばこの交流抵抗は、信号周波数が高いインピーダンスを表すような値に設定され得る。
【０００９】
例えば前記通信装置は、少なくとも１つの切り替え可能なキャパシタンスと、付加的若しくは代替的な少なくとも１つの切り替え可能なインダクタンスとを含む。前記コンディショニング装置は、第１の給電線路と第２の給電線路の間で少なくとも１つのキャパシタンスと、付加的若しくは代替的な少なくとも１つの切り替え可能なインダクタンスとが、切り替え可能なように又は前記給電線路から分離可能なように構成されてもよい。このようにして第１の給電線路と第２の給電線路の間の交流抵抗は、適切な値に設定可能となる。
【００１０】
通信装置は、第１のインターフェースを介して信号が受信されるように構成された受信装置を備えることができる。前記コンディショニング装置は、信号を用いてデータチャネルをコンディショニングするように構成されていてもよい。ここでの信号は、コンディショニング装置を制御するための制御信号であってもよい。この制御信号は、例えば制御機器またはさらなる通信装置によって提供可能である。さらに前記信号は、通信装置を制御するために、若しくは、通信装置から送信装置を介してさらに転送するために、通信装置に伝送されるデータであってもよい。前記コンディショニング装置は、受信装置を介して受信されたデータの信号品質を評価し、この信号品質に依存してデータチャネルをコンディショニングするように構成されていてもよい。このようにして、データチャネルのコンディショニングは、外部からも制御でき、また自立的な実施も可能である。
【００１１】
前記コンディショニング装置は、データ伝送が通信装置によって中断され得るように形成されていてもよい。このデータ伝送の中断は、通信装置のスイッチオフ又は適切なスイッチの開放によって引き起こされる。データ伝送の中断の際には、通信信号が、通信装置を通過することを妨げることができる。それにより、通信信号の伝送がセルを介して検査され得る。この場合具体的には、通信信号がセルの複素インピーダンスによって十分に減衰されるかどうかがチェックされる。そのような減衰は、中断された通信装置の上流側に接続された通信装置から通信信号を送信し、続いて、中断された通信装置の下流側に接続された通信装置によって通信信号が受信されたか否かを評価することによって検査することができる。通信装置が中断された場合において通信信号が当該通信装置に割り当てられたセルを通過できるならば、例えば、上流側に接続された通信装置のコンディショニング装置を用いて、通信信号の信号周波数を変化させることができる。代替的又は付加的に、中断された通信装置のコンディショニング装置を用いて容量性の要素若しくは誘導性の要素を閉じることができるので、セルの給電線路間のインピーダンスが中断された通信装置によって変化する。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、前記コンディショニング装置は、第１の動作状態において、前記第１の給電線路と第２の給電線路の間のインピーダンスないし交流抵抗を信号周波数に対して増加させ、第２の動作状態において前記インピーダンスないし交流抵抗を前記信号周波数に対して減少させるように構成されている。付加的又は代替的に、前記コンディショニング装置は、第１の動作状態において信号周波数をセルの共振が高まる領域に設定調整し、第２の動作状態において信号周波数を共振の高まる縁部領域に設定調整するように構成されていてもよい。前記第１の動作状態とは、通常動作状態であり、バケツリレーのように通信装置から通信装置へデータが転送される。また前記第２の動作状態とは緊急時動作状態であり、そこではデータが非常に迅速に、通信装置を迂回して直接セルを介して伝送される。この直接伝送によって例えば警報信号が非常に迅速に伝達される。
【００１３】
マルチセル電気エネルギー蓄積器のセルのためのセンサ装置は、以下の特徴を備えている。すなわち、
前記セルに関するセンサデータを検出するための検出装置と、
前記検出装置からのセンサデータを受信し、前記センサデータに基づいて、伝送すべきデータを生成するように構成された請求項６に記載の通信装置とを含んでいる。
【００１４】
このセンサ装置は、セルの給電線路間に接続することができる。前記検出装置は、セルの少なくとも１つの状態量を検出するための少なくとも１つのセンサ装置やセンサ素子等であり得る。前記状態量とは、例えば、温度、電圧または圧力などであってもよい。前記検出装置は、少なくとも１つの検出された状態量をセンサデータの形態で送出又は呼び出し、提供することができる。前記通信装置のセンサ装置は、それらのセンサデータを、伝送すべきデータとして送出するように構成され得る。
【００１５】
マルチセル電気エネルギー蓄積器のためのバッテリー要素は、次のような特徴を備えている。すなわち
前記マルチセル電気エネルギー蓄積器のセルであって、第１の給電線路と第２の給電線路とを有するセルと、
前述したようなセンサ装置とを含んでいる特徴である。
【００１６】
複数のバッテリー要素は、エネルギー蓄積器の１つ以上のストランドに相互接続可能である。センサ装置は、セルの監視に使用することができる。その場合、当該センサ装置によって検出されたデータが、セルの給電線路のうちの１つを介して送信される。このセンサ装置は、セルのスリーブ内外またはケーシングの内外に配置することができる。バッテリー素子のインピーダンスは、少なくとも１つのキャパシタンスやインダクタンスの前述したような切り替えによって変化させることができる。
【００１７】
マルチセル電気エネルギー蓄積器は、以下のような特徴、
前述したような少なくとも２つのバッテリー要素が、直列回路または並列回路で配置されている特徴を有している。
【００１８】
エネルギー蓄積器は、例えば電気自動車のためのバッテリーであってもよい。このエネルギー蓄積器は、例えば百のセル又は数百のセルを含んでいてもよい。すべてのセル又は少なくとも一部のセルは、バッテリー要素として構成されていてもよい。その場合セルの給電線路は、１つまたは複数のデータチャネルとして利用され、例えば、１００個以上のセルの電圧や温度の監視のために多大なケーブルコストの必要がない。その代わりに、集積されたバッテリーセンサを使用することができ、このバッテリーセンサは、電力線毎に例えばエネルギー蓄積器の中央制御機器に伝送可能なデータに基づいて大きな利点を提供できる。セル間の既存の電流線路の使用により、セルの個別測定配線が完全に省略され得る。
【００１９】
マルチセル電気エネルギー蓄積器は、１つのスイッチと該スイッチに並列接続された監視キャパシタンスとを有する少なくとも１つのスイッチング装置を備える。このスイッチング装置は、ここではマルチセル電気エネルギー蓄積のセルの１つの少なくとも１つの給電線路と導電接続されていてもよいし、データチャネルは、スイッチの開状態においてブリッジキャパシタンスを介して延在する。例えば、前記スイッチング装置は、２つの隣接するセルの間に配置されていてもよい。また代替的に前記スイッチング装置は、複数のセルのうちの１つ若しくは複数に並列に接続されていてもよい。さらに前記スイッチング装置は、エネルギー蓄積器のバッテリー極を形成する給電線路内に設けられていてもよい。このようにしてたとえエネルギー蓄積器内の電流通流がスイッチング装置のスイッチの開放に基づいて中断された場合であっても、エネルギー蓄積器内部のデータ伝送も、エネルギー蓄積器内へのデータ伝送も、エネルギー蓄積器からのデータ伝送も可能となる。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、セル並びにセルに結合する通信装置の送信側と受信側を相互に絶縁するために、セルのインピーダンスは、特に誘導作用に基づいて、十分に高い値を達成する。その際センサーシステム内のデータ伝送のための信号周波数の適切な選択は重要である。また、セルの給電線路の間で少なくとも１つのインダクタンス及び／又はキャパシタンスが切り替えられる。前記データチャネルは、コンディショニング装置を用いて、セルの複素抵抗ないしインピーダンスの共振増加が達成されるように適合化可能である。それにより、通信装置の入力側と出力側との間の良好な分離、ないしは、受信側と送信側との間の良好な分離が可能になる。特にメガヘルツ領域内の信号周波数の選択により、１つのセルの複素インピーダンスが有利には高い値、例えば約１０オームから１００オームを超える値、若しくは数１０００オームを越える値に達する。特に前記コンディショニング装置は、バッテリー要素内で所定の信号周波数のもとで振動回路ないし共振回路を形成し、それによってセルの複素抵抗ないし複素インピーダンスの共振増加を達成するように構成されていてもよい。特にスイッチング可能なインダクタンス及び／又はキャパシタンス、例えば、少なくとも１つの別個の若しくは集積されたキャパシタンスないしインダクタンスによって、前記共振増加が所期のように良好に作用させることができる。この場合、セルのインピーダンスは、特に誘導効果に基づいて、通信装置の送受信側を相互に絶縁するのに十分な高い値に達する。これにより、通信装置の入力側と出力側がセルを介して短絡することが阻止され得る。
【００２１】
マルチセル電気エネルギー蓄積器のセルの給電線路に亘って延在するデータチャネルを介したデータ伝送のための方法は、以下のステップを含む、すなわち、
前記データチャネルをコンディショニングするステップと、
伝送すべきデータを、信号周波数を用いて前記データチャネルに送出するステップとを含んでいる。
【００２２】
この方法を用いることにより、例えば１つ若しくは複数のセンサと、１つ若しくは複数の制御機器との間の通信方法が、１つ若しくは複数のバッテリー内部で得られる。これは、バッテリパック内の複数のセンサの通信のためのデータチャネルコンディショニング方法であり得る。
【００２３】
通信のための方法に関連して、前述した装置が有利には使用ないし利用できる。前記方法のステップは、適切な装置、例えば通信装置の適切な機器によって置き換えることも可能である。
【００２４】
本発明の一実施形態によれば、前記コンディショニング装置は、通信装置とは別個に使用することができる。例えば、１つのコンディショニング装置を有するか１つも有しない第１の通信装置を、第１のセル内に配置し、１つのコンディショニング装置を、第２のセル内に配置することも可能である。コンディショニング装置は、第１のセルの第１の通信装置によって使用されるデータチャネルをコンディショニングするように構成されてもよい。それに対してコンディショニング装置は、データチャネルのインピーダンスを整合するように構成していてもよい。付加的若しくは代替的に、前記コンディショニング装置は、第１のセルの第１の通信装置からのデータ伝送に利用される信号周波数の設定調整するための設定信号を、第１のセルの第１の通信装置に送出するように構成されていてもよい。
【００２５】
マルチセル電気エネルギー蓄積器のセルのデータチャネルのコンディショニングのためのコンディショニング装置は、次のことによって特徴付けられる。すなわち前記コンディショニング装置が、データチャネルを介したデータの伝送に適した信号周波数と、付加的若しくは代替的に前記データチャネルの交流抵抗をコンディショニングするように構成されていてもよい。
【００２６】
前記コンディショニング装置は、通信装置と一緒に用いることも可能であるし、通信装置から独立させて用いることも可能である。例えば、前記コンディショニング装置は、前記通信装置から構造的に分離させて配置してもよい。それらのデータチャネルは、コンディショニング装置を用いてコンディショニングされる。前記データチャネルは、給電線路に亘って及び／又はセルケーシング壁部に亘って及び／又はバッテリーケーシングに亘って延在し得る。この場合、セルの２つの給電線路のうちの一つがセルケーシング壁部と導電的に接続されてもよい。そのため、前記コンディショニング装置は、パケット原理に基づくデータ伝送の場合だけでなく、その他のトランシーバの場合にも用いることが可能である。相応に、データ伝送のために使用される通信装置は、１つまたは複数の給電線路及び／又はセルケーシング若しくはバッテリーケーシングに対するシンプルなインターフェースを備えている。
【００２７】
相応に，前記コンディショニング装置は、セルの第１の給電線路の交流抵抗、セルの第２の給電線路の交流抵抗、第１の給電線路と第２の給電線路の間の導電接続路の交流抵抗、セルのセルケーシング壁部の交流抵抗、又はマルチセル電気エネルギー蓄積器のバッテリーケーシングの交流抵抗を設定調整するように構成されていてもよい。
【００２８】
この目的のために前記コンディショニング装置は、少なくとも１つの切り替え可能なキャパシタンス及び／又は少なくとも１つの切り替え可能なインダクタンスを有し、かつ、前記データチャネルの交流抵抗をコンディショニングするために、少なくとも１つの切り替え可能キャパシタンス及び／又は少なくとも１つの切り替え可能なインダクタンスを、前記データチャネルに結合するように構成されていてもよい。
【００２９】
前記コンディショニング装置は、信号を受信するように構成された受信装置を備えていてもよい。前記コンディショニング装置は、その場合、信号を用いて前記データチャネルをコンディショニングするように構成することができる。この信号は、例えば制御機器や通信装置によって提供されてもよい。この信号は、データチャネルを介して、又は別個の通信チャネルを介して受信されてもよい。前記信号は、データチャネルを介して通信装置へ送信されたデータ、又は、通信装置から送信されたデータであり得る。前記コンディショニング装置は、受信装置を介して受信された信号の信号品質を評価し、この信号品質に依存して前記データチャネルをコンディショニングするように構成されていてもよい。
【００３０】
前記コンディショニング装置は、第１の動作状態においては前記交流抵抗を信号周波数に関して増加させ、第２の動作状態においては前記交流抵抗を信号周波数に関して減少させるように構成されていてもよい。
【００３１】
また前記コンディショニング装置は、通信装置の一部であってもよいし、通信装置に付属させるものであってもよい。
【００３２】
マルチセル電気エネルギー蓄積器のセルのデータチャネルに亘って延在するデータチャネルを介してデータを伝送するための通信装置は、以下の特徴を有している。すなわち、
前記通信装置と前記データチャネルとを導電接続するためのインターフェースと、
前記通信装置から伝送すべきデータを信号周波数を用いて前記インターフェースを介して前記データチャネルに送出するように構成されている送信装置と、
前記データチャネルのコンディショニングのための前記コンディショニング装置とを含んでいる特徴を有している。
【００３３】
相応の通信装置は、センサ装置と関連させて用いることができる。マルチセル電気エネルギー蓄積器は、データチャネルに結合された少なくとも１つのコンディショニング装置を有し得る。例えばエネルギー蓄積器は、コンディショニング装置も有している少なくとも１つのセルを含む。
【００３４】
マルチセル電気エネルギー蓄積器のセルのデータチャネルをコンディショニングするための方法は、以下のステップを含む、すなわち、
データチャネルを介してデータを伝送するのに適した信号周波数及び／又はデータチャネルの交流抵抗を、コンディショニングするステップを含む。
【００３５】
本願発明において「装置」とは、信号を処理し、処理した信号に依存して制御データ及び／又はデータ信号を送出する、電気的装置、例えば集積回路などを意味するものと理解されたい。また装置のインターフェースは、ハードウェア資源及び／又はソフトウェア資源で構成することができる。ハードウェア資源による構成では、前記インターフェースは、例えば、装置の様々な機能を含む、いわゆるシステムＡＳＩＣの一部であってもよい。
【００３６】
以下では、本発明を、添付の図面に基づいて例示的に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態によるマルチセル電気エネルギー蓄積器の概略図
【図２】本発明の一実施形態によるマルチセル電気エネルギー蓄積器の概略図
【図３】本発明の一実施形態によるマルチセル電気エネルギー蓄積器のセルのためのセンサ装置の概略図
【図４】本発明の一実施形態に係る通信装置の概略図
【図５】本発明の一実施形態によるマルチセル電気エネルギー蓄積器の２つのセルからなる直列回路を示した図
【図６】本発明の一実施形態によるセルとバッテリーセンサからなる複合体の複素インピーダンスのコンディショニングに関する線図
【図７】データチャネルを介してデータを伝送するための方法のフローチャート
【図８】本発明の一実施形態によるコンディショニング装置を示した図
【００３８】
本発明の好ましい実施形態の以下の説明では、異なる図面に示され同じ様に機能する構成要素には同一または類似の参照番号が使用される。なおこれらの要素の重複した説明は省く。
【００３９】
図１は、本発明の一実施形態によるマルチセル電気エネルギー蓄積器１００の概略図を示す。このエネルギー蓄積器は、バッテリーであってもよい。エネルギー蓄積器１００は、第１のバッテリー端子極１０４と第２のバッテリー端子極１０６を有しており、それらはエネルギー蓄積器１００のケーシング１０８から引き出されて延在している。エネルギー蓄積器１００は、複数のセル（電池セルとも称する）１１０を有し、それらはその給電線路を介して、前記バッテリー端子極１０４，１０６の間の直列回路において相互接続されている。セル１１０の各々は、インピーダンスＺを有する。これらのセル１１０の各々には、センサ装置１１５が対応付けられている。セル１１０とセンサ装置１１５からなる複合体は、バッテリー要素１２０とも称される。それにより、エネルギー蓄積器１００は、この実施形態によれば、３つのバッテリー要素１２０からなる直列回路を備えている。エネルギー蓄積器１００は、さらに制御機器１２５を有しており、この制御機器１２５は、バッテリー要素１２０間で、複数のバッテリー要素１２０からなる直列回路に並列に接続されている。
【００４０】
セル１１０のセンサ装置１１５は、セル１１０の給電線路間においてセル１１０に対して並列に接続されている。センサ装置１１５は、それぞれ１つの検出装置、例えば対応するセル１１０の少なくとも１つの物理的特性を検出するための測定ユニット若しくはセンサと、セル１１０に関して検出されたセンサデータなどのデータを伝送するための通信装置とを備えている。これらの複数の通信装置は、例えばそれぞれ１つの受信装置と送信装置とを有していてもよい。複数のデータが送信装置を介して送出され、さらに給電線路を介して、下流側に接続されているセンサ装置１１５に伝送され得る。また受信装置を介して、上流側に接続されているセンサ装置１１５から複数のデータが給電線路を介して受信され得る。前記通信装置の受信装置と送信装置は、例えばシフトレジスタを介して相互接続されていてもよい。
【００４１】
前記制御機器１２５は、制御データをセンサ装置１１５に送信するように構成され得る。これらの制御データは、センサ装置１１５からセンサ装置１１５へ転送され得る。これらの制御データに応じて前記センサ装置１１５は、例えば、検出されたセンサデータを送信することも、又は給電線路を介したデータの伝送のために延在するデータチャネルをコンディショニングすることもできる。センサ装置１１５から送信されたデータは、下流側に接続されたセンサ装置１１５を介して制御機器１２５まで転送される。制御機器１２５は、エネルギー蓄積器１１００の外部に配置された中央制御装置と連結されていてもよい。
【００４２】
本発明によって可能な方法の変化実施例によれば、それぞれ隣接するセンサ装置１１５若しくは互いに離間するセンサ装置１１５が動作中に互いに通信し、あるいは制御機器１２５とセンサ装置１１５とが互いに通信する。その際には、例えば矢印で示すような一方向に延在するデータフローの通信がなされてもよい。例えば、シングルビットのデータが、制御機器１２５から下流側の第１のセンサ装置１１５に転送され、この第１のセンサ装置１１５は、当該のビットを第２のセンサ装置１１５に送信転送し、この第２のセンサ装置１１５は、再び、当該ビットを第３のセンサ装置１１５に転送し、この第３のセンサ装置１１５は、当該ビットを再び制御機器１２５に送信するものであってもよい。つまりここでは制御機器１２５から複数のビットが順番に複数のセンサ装置１１５を介して再び制御機器１２５に戻されるバケツリレーのような通信が生じている。ここでは、順次連続する複数のビットは、データワードを表し、それらは例えば通信データを伴うデータパケット及び／又はセンサアドレス及び／又は命令を含み得る。前記複数のセンサ装置１１５の各々には、データワードが引き続き伝送される前に、制御装置によって受信した複数のビットが変更及び／又は加算される。そのため論理的双方向通信接続が、複数のセンサ装置１１５と制御機器１２５のもとで構築され得る。この通信は交互に異なる方向で行われてもよい。
【００４３】
制御機器１２５と複数のセンサ装置１１５との間の通信に適した様々な通信方法と通信プロトコルとが実施される。例えば前記複数のセンサ装置１１５は、一義的なアドレスを備えていてもよいし、前記制御機器１２５は、１つ又は複数のセンサ装置１１５を、一義的なアドレスを用いてアドレス指定するように構成されていてもよい。制御機器１２５によるアドレス指定に応じて、アドレス指定された１つのセンサ装置１１５若しくはアドレス指定された複数のセンサ装置１１５は、複数の通信データを前記制御機器１２５に送信するように構成されていてもよい。また複数のセンサ装置１１５は、制御機器１２５によるアドレス指定なしで複数の通信データを制御機器１２５に送信するように構成されていてもよい。例えば前記センサ装置１１５は、当該センサ装置１１５によって検出されたセンサデータに依存して、例えば検出されたセンサデータの値若しくは経過に依存して複数の通信データを前記制御機器１２５に送信するように構成されていてもよい。例えばセンサ装置１１５は、記憶若しくは受信された他の通信データを無視していつでも緊急通知を前記制御機器１２５に送信できるように構成されていてもよい。
【００４４】
隣接しているセンサ装置１１５間のデータ伝送を可能にするために、セル１１０が伝送すべきデータを伝送するデータチャネルに関して短絡していない必要がある。換言すれば、伝送すべきデータがセル１１０を通って伝送され、それによってセンサ装置の迂回ができてしまうことは避けられるべきである。そのためには、信号周波数、例えば伝送すべきデータの搬送波周波数が、セル１１０のインピーダンスＺに整合されるか、若しくは、セル１１０のインピーダンスＺとセンサ装置１１５の要素のインピーダンス、例えばセルの給電線路間に接続されたキャパシタンスないしインダクタンスのインピーダンスとからなる総インピーダンスが、次のように整合される。すなわち、伝送すべきデータがセル１１０を通って伝送されないように整合される。
【００４５】
図２には、本発明の一実施形態によるマルチセル電気エネルギー蓄積器の概略図が示されている。エネルギー蓄積器は、図１に基づいて説明したように、複数のバッテリー要素１２０を備える。本実施形態によれば、前記複数のバッテリー要素１２０は、例示的に６個のバッテリー要素１２０からなる直列回路に配置されており、さらにここでは、バリエーションの一例として１つのバッテリー要素１２０に例示的に３つのさらなるバッテリー要素１２０が並列に接続されている。しかしながら図示の実施形態とは異なる任意の数のバッテリー要素１２０からなる並列回路と直列回路の任意の組み合わせが実現されてもよい。
【００４６】
エネルギー蓄積器は複数のスイッチング装置を有しており、この複数のスイッチング装置は、それぞれスイッチ２３２と、該スイッチ２３２に並列接続されたブリッジキャパシタンス２３４とを含んでいる。これらのスイッチング装置は、個々のバッテリー要素１２０のセルの給電線路内に配置されている。１つのスイッチング装置は、３つのバッテリー要素１２０からなる直列回路のバイパスのために設けられている。このスイッチング装置によって、前記バッテリー要素が個別に若しくは全体として活性化ないし非活性化され、つまりエネルギー蓄積器による電流回路に統合されるか又は電流回路から分離される。１つのスイッチング装置若しくは複数のスイッチング装置のスイッチ２３２が開かれると、各スイッチング装置を介した直流電流の流れが中断されるが、しかしながら例えばメガヘルツ領域の適切な信号周波数によって、伝送されるデータが、各キャパシタンス２３４を介して各スイッチング装置を通過する。このキャパシタンス２３４は、例えばキャパシタ又はスイッチ２３２の寄生キャパシタンスである。
【００４７】
図３には、本発明の一実施形態によるマルチセル電気エネルギー蓄積器のセルのためのセンサ装置１１５が示されている。このセンサ装置１１５は、例えば図１に示されたエネルギー蓄積器と関連して用いることが可能である。
【００４８】
センサ装置１１５は、通信装置３４１と検出装置３４３を備えている。通信装置３４１は、第１のインターフェース３５１と第２のインターフェース３５３とを備え、前記第１のインターフェース３５１は、例えば通信装置３４１を第１の給電線路に接続する第１の接続線路の形態を有し、前記第２のインターフェース３５３は、例えば、通信装置３４１を第２の給電線路に接続する第２の接続線路の形態であってもよい。前記検出手段３４３は、セルの例えば圧力や温度などの物理量を検出するし、対応するセンサ値を通信装置３４１に提供するように構成されている。例えば、前記検出装置３４３は、センサ値を、通信装置３４１の記憶装置、送信装置、又は制御装置に提供するように構成されていてもよい。前記通信装置３４１は、センサ値を伝送すべきデータとしてインターフェース３５１，３５３の１つを介して送信するように構成されてもよい。
【００４９】
図４には、本発明の一実施形態による、マルチセル電気エネルギー蓄積器のセルの給電線路に亘って延在するデータチャンネルを介したデータ伝送のための通信装置３４１が概略的に示されている。この通信装置３４１は、図３に基づいて説明したセンサ装置１１５に関連させて使用することが可能である。
【００５０】
通信装置３４１は、当該通信装置３４１をセルの第１の給電線路に導電接続するための第１のインターフェース３５１と、前記通信装置３４１をセルの第２の給電線路に接続するための第２のインターフェース３５３とを備えている。さらに前記通信装置３４１は、送信装置４５１とコンディショニング装置４５３とを備えている。
【００５１】
前記送信装置４５１は、前記通信装置３４１から伝送すべきデータを、信号周波数を用いて第２のインターフェース３５３を介して送出するように構成されている。コンディショニング装置４５３は、前記データチャネルをコンディショニングするように構成されている。
【００５２】
一実施形態によれば、前記コンディショニング装置４５３は、送信装置４５１によって使用される信号周波数を変更するように構成されている。そのため前記コンディショニング装置４５３は、例えば信号周波数を発生する周波数発生器の設定を変更するように構成されていてもよい。
【００５３】
さらなる実施形態によれば、コンディショニング装置４５３は、信号周波数に対してインターフェース３５３，３５１間の複素インピーダンスを変更するように構成されている。そのためにコンディショニング装置４５３は、少なくとも１つの切り替え可能なキャパシタンスと、付加的若しくは代替的に少なくとも１つの切り替え可能なインダクタンスとからなる装置４５５を含み、この装置は前記インターフェース３５１，３５３と導電的に接続することができ、あるいは前記インターフェース３５１，３５３から分離することができる。前記装置４５５は、適切に相互接続することができる例えばインターフェース３５１、３５３間で切換が可能な直列回路と並列回路からなる、複数の切り替え可能なコンダクタンスと複数の切り替え可能なインダクタンスとを含んでいてもよい。
【００５４】
別の一実施形態によれば、前記コンディショニング装置４５３は、信号周波数に対してインターフェース３５１，３５３間の複素インピーダンスを低減するように構成されている。このようにして、伝送すべきデータは、通信装置３４１をバイパスして、直接セルを介して伝送することができるようになる。これは非常に高速なデータ伝送を可能にする。例えば、前記コンディショニング装置４５３は、緊急信号の受信に応答して複素インピーダンスを低減するように構成されてもよい。前記緊急信号は、エネルギー蓄積器の制御機器により、エネルギー蓄積器の通信装置により、又は通信装置に対応付けられた検出装置により、生成される信号であってもよい。
【００５５】
また別の実施形態によれば、前記通信装置３４１は、受信装置４５７を備えている。この受信装置４５７は、第１のインターフェース３５１に到来したデータを受信するように構成されている。例えば、そのように受信したデータは、前記受信装置４５７から送信装置４５１に転送され、この送信装置４５１から送信される。さらに、前記受信したデータは、コンディショニング装置４５３の制御のために使用することができる。例えば、コンディショニング装置４５３は、前記受信したデータに応じてデータチャネルのコンディショニングを実施するように構成されていてもよい。それにより、コンディショニング装置４５３によって実施されるコンディショニングは、中央ステーション、例えば制御装置によって制御可能になる。また前記コンディショニング装置４５３は、データチャネルを介して伝送された信号の信号品質を測定するための測定装置または評価するための評価装置を有し、これらの装置が評価ないし測定された信号品質に依存してコンディショニングを実行するように構成されていてもよい。
【００５６】
前記通信装置３４１は、図３に基づいて説明したように、検出装置に対してさらなるインターフェースを備えていてもよい。
【００５７】
図５には、図１に基づいて説明したような本発明の実施形態によるマルチセル電気エネルギー蓄積器の２つのセル１１０からなる直列回路を示す。これらのセル１１０はそれぞれ１つの第１の給電線路５６１と第２の給電線路５６２を含む。左方に示すセル１１０の第２の給電線路５６２は、右方に示すセル１１０の第１の給電線路５６１と導電接続されている。エネルギー蓄積器の内部の配置構成に応じて、これらの給電線路５６１，５６２は、当該エネルギー蓄積器の端子線路若しくは給電セル接続路として機能する。前記セル１１０の各々は、各給電線路５６１，５６２間の複素内部インピーダンスＺを有する。
【００５８】
セル１１０の給電線路５６１と５６２の間にはそれぞれコンディショニング装置４５３が接続されており、このコンディショニング装置はそれぞれキャパシタ５６５，５６６とインダクタ５６７とを有するそれぞれ１つの装置４５５を備えている。コンディショニング装置４５３、例えばセンサ装置若しくは通信装置の一部であってもよいし、別の独立したユニットとして実現されていてもよい。
【００５９】
前記キャパシタ５６５のキャパシタンス値も前記インダクタ５６７のインダクタンス値も設定調整可能である。右方に示された装置４５５のキャパシタ５６６は、キャパシタ５６５とは異なって固定的に設定されたキャパシタンス値を有する固定キャパシタとして実施されている。これらの装置４５５は、それぞれ１つのフィールドと、キャパシタ５６５，５６６及びインダクタ５６７からなるいわゆるアレイとを含んでおり、このアレイは、ＡＳＩＣなどの集積回路に集積されるか、またはディスクリーに実施されてもよい。
【００６０】
一実施形態によれば、キャパシタ５６５及び５６６とインダクタ５６７は、例えばコンディショニング装置４５３の制御装置によって制御されるか、または外部からコンディショニング装置４５３に対応付けられた制御装置によって、インピーダンス整合のために、それらのインピーダンス値を変更されてもよい。さらに、前記キャパシタ５６５，５６６及びインダクタ５６７の端子間の接続が、互いに、又は給電線路５６１，５６２と、分離若しくは接続されるように、例えば対応する制御装置によって制御されてもよい。このようにして、セル１１０の複素内部インピーダンスＺに加えてさらなる複素内部インピーダンスを前記セル１１０の給電線路５６１，５６２間で実現することができるようになる。このさらなる複素内部インピーダンスは、前記セル１１０の複素内部インピーダンスＺと一緒に組み合わされることによって総抵抗が得られる。ここで得られる総抵抗は、セル１１０の給電線路５６１，５６２を介して所定の若しくは可変の信号周波数で伝送されるデータがセル１１０を通って伝送されないように設定される。
【００６１】
これにより、図５に示す回路は、信号コンディショニング装置の概略図であることが理解され得る。
【００６２】
図６は、本発明の実施形態によるバッテリーセンサとセルからなる複合体の複素インピーダンスのコンディショニングを線図で描写した図である。この複合体は、例えば図５に基づいて説明したような複合体であってもよい。この線図では、横軸に周波数ｆ、縦軸にインピーダンスＺVerがプロットされている。
【００６３】
図には、出発点としての第１の特性曲線６７１と、第１のコンディショニングにより品質の向上が示されている第２の特性曲線６７２と、第２のコンディショニングにより中心周波数の減少が示されている第３の特性曲線６７３とが示されている。またここでは適切なさらなるコンディショニングによって前記特性曲線６７２と６７３の組み合わせも達成可能である。
【００６４】
以下、本発明の実施形態を、前図を参照しながら説明する。
【００６５】
この実施形態は、通信インターフェース３４１を備えたバッテリーセンサ１１５ないしはそのようなセンサ１１５を含むバッテリーを備えたバッテリーセンサ１１５の構成からなる。通信インターフェース３４１は、バッテリー要素１２０を介したセンサからセンサ１１５及び制御機器１２５へのデータの経路に使用されるデータチャネルのコンディショニングに用いられるように構成されている。
【００６６】
この通信は、必要に応じて複数のバッテリーセル１１０、典型的には例えば１００個のバッテリーセル１１０からなる長い直列及び並列回路を介して行われる。ここでは複数のセンサ１１５が、それらの通信装置３４１も含めて前記バッテリーセル１１０に並列に接続されている。ここでは前記バッテリーセル１１０のインピーダンスＺと、幾何学的配置構成及び配線の結果として生じる前記センサ１１５のインピーダンスとが、前記バッテリーセル１１０の構造及び選択に応じて可変であり、また前記バッテリーセル１１０の経年劣化や温度効果などのさらなる要因を介して変化し得る。
【００６７】
セル１１０のインピーダンスＺ、複素抵抗が通信に選ばれた周波数領域において過度に低いならば、一方では、バッテリーセンサ１１５の受信ユニット４５７ないし受信装置及び／又は送信ユニット４５１ないし送信装置は「短絡」され、またセンサ１１５における信号エネルギーもインピーダンスＺを越えて通過する。後者は特に、直列電力線の出現のために通信には不利である。セルインピーダンスＺが過度に低い上記２つのケースでは、データ通信が不可能か又は不十分にしか機能しない。
【００６８】
基本的には、ここに記載するコンディショニング方法（これは前述した通信装置３４１によって置き換えることができる）は、セル１１０の給電線路５６１，５６２を介したデータ伝送の最適化のために、下記のいくつかの方法を組み合わせて使用することが可能である。また代替的に、前記方法のうちの１つだけを適用若しくは実現することも可能である。
【００６９】
第１のコンディショニング方法は、信号周波数の整合に基づいている。ここでは伝送すべきデータの信号周波数、即ち例えば通信周波数又は搬送波周波数の整合が実施され、そのため、信号周波数がセル１１０又はバッテリー要素１２０のセル複素インピーダンスＺの共振増加の範囲内に陥る。信号周波数の決定は、設計または構成で固定的に行うことができるが、後からの追加構成やオンラインによる最適化などで提供することも可能である。好ましい実施例によれば、前記信号周波数に好適な周波数領域は、１０ＭＨｚ乃至１００ＭＨｚ又は１０ＭＨｚ乃至２００ＭＨｚの範囲にある。なぜならここではプリズマチック高エネルギーセルの典型的幾何学形状のもとで共振増加が存在するからである。
【００７０】
巨大な数のバッテリーセル１１０とバッテリー１００における複雑な配線が存在する場合には、個々のセルインピーダンスＺの共振周波数にも違いが生じることが予想されるため、この場合は、前記信号周波数に対してマルチ若しくは広帯域な信号周波数帯域が有利となり得る。
【００７１】
第２のコンディショニング方法は、センサ１１５における離散若しくは集積されたキャパシタ５６５，５６６及びインダクタ５６７の形態のスイッチング可能な要素４５５の適用をベースにして、それらの中心周波数ないし平均周波数における共振増加と品質に好影響を与える制御からなっている。そのような制御は図６に概略的に示されている。それに対する技術的な置き換えとして、図５に概略的に示されている２つのセル１１０からなるバッテリー１００が一例として挙げられ、この例は、複数のセルを有するバッテリーに対しても相応に適応可能であることを示している。キャパシタ５６５，５６６及びインダクタ５６７からなるフィールド４５５は、スイッチ、給電線路５６１，５６２を介してセル１１０のセル端子極に接続可能である。前記フィールドとしての構成によれば、インダクタ５６７及びキャパシタ５６５，５６６の直列または並列回路からなる様々な組み合わせが生成可能である。前記複数の調節手段を備えたフィールド４５５に対して代替的に、唯１つの固定容量５６６を使用することも可能であり、または少なくとも１つのインダクタ５６７と付加的若しくは代替的に少なくとも１つのキャパシタ５６５，５６６からなるその他の組み合わせを使用することも可能である。バッテリー１００内にさらに組み込まれた複数のセンサ１１５のフィールド４５５と、固有のセル１１０の複素インピーダンスＺと、バッテリー１００内にさらに組み込まれたセル１１０の複素インピーダンスとの組み合わせ及び相互作用において、選択された通信方法毎に最適化される有効な複素インピーダンスＺVerが、並列及び直列共振を介して、セル端子極に接続された給電線路５６１，５６２間とバッテリー端子極１０４，１０６間にて設定可能になる。
【００７２】
前記第１及び第２のコンディショニング方法は、例えばエネルギー消費や信号対雑音比の問題に関連させて最適な解決手段を得るために、同時に適用することも可能である。
【００７３】
正確な知識及び正確な付加的／代替的測定及び共振周波数の制御方法が使用可能であるならば、有利な実施形態により共振増加の非常に高い品質が選択できるようになる。共振周波数の制御手段が存在しなければ、共振増加の十分な広帯域性と共に共振回路の品質の簡素化も達成することはできず、例えば経年劣化の影響や温度の影響によって場合により発生する共振周波数のずれをセル１１０のインピーダンスＺの変更によって考慮することは不可能である。
【００７４】
バッテリーセンサ１１５は、信号周波数の制御と前記装置４５５の付加的若しくは代替的な所期の制御のために、信号品質を測定するための回路を含んでいてもよい。
【００７５】
バケツリレーの原理による通信方法の置き換えが行われる一実施形態によれば、少なくとも１つのセンサ１１５の通信装置３４１の遮断のための手段が設けられる。それにより、不所望な信号転送は、対応する通信装置３４１が遮断されているセル１１０によって測定され、補償されるようになる。相応の測定は、例えば制御機器１２５内若しくは通信装置３４１内に配置された測定装置によって実行されてもよい。そのような測定装置の測定結果に基づいて、データチャネルは、例えば信号周波数の変更または適切な装置４５５の使用により、次のようにコンディショニングされる。すなわち不所望な信号転送がセル１１０によって阻止されるか、少なくとも所定量まで減少するようにコンディショニングされる。
【００７６】
この種の通信タイプの別の実施形態によれば、所期の抵抗の低減が行われるようにしてよい。それにより、例えば優先度を要する安全に係る警報信号のデータ伝送のケースにおいて待ち時間の少ない信号伝送も可能になる。
【００７７】
図７には、本発明の一実施形態による、マルチセル電気エネルギー蓄積器のセルの少なくとも１つの給電線路に亘って延在するデータチャネルを介したデータ伝送のための方法のフローチャートが示されている。ステップ７０１では、データチャネルがコンディショニングされ、ステップ７０２では、伝送すべきデータが、信号周波数を用いてデータチャネル上で送信される。これらのステップ７０１と７０２は何度も繰り返すことができ、互いに並行してあるいは順序を入れ替えて実行することが可能である。この方法は、例えば、前述した通信装置によって実施されてもよい。ステップ７０１は、前述したようなコンディショニング方法の置き換えによる置換も可能である。
【００７８】
図８は、本実施の一実施形態による、単一セル電気エネルギー蓄積器又はマルチセル電気エネルギー蓄積器のセル１１０のデータチャネル８００のコンディショニングのためのコンディショニング装置４５３を示している。データチャネル８００は、単方向または双方向で実施されてもよいし、データ伝送のためにセル１１０の通信装置３４１によって使用されてもよい。データチャネル８００は、１つ又は複数の給電線路か又はセル１１０のケーシングに亘って延在し得る。
【００７９】
コンディショニング装置４５３は、例えば図１に示されるように、セル１１０の一部、通信装置３４１の一部、又はさらなるセル若しくは制御機器の通信装置の一部であってもよいし、独立したユニットであってもよい。図８に示された実施例によれば、コンディショニング装置４５３は、セル１１０から空間的に離されて配置されている。
【００８０】
本発明の一実施形態によれば、コンディショニング装置４５３は、既に他の実施例に基づいて説明したように、通信装置３４１によって使用される信号周波数を、データチャンネル８００を介したデータ伝送のために適合化するように構成されている。この目的のために、コンディショニング装置４５３は、信号周波数の設定のための設定信号を、インターフェースを介して通信装置３４１へ送信するように構成されている。
【００８１】
さらなる実施形態によれば、前記コンディショニング装置４５３は、既に他の実施例に基づいて説明したように、データチャネル８００の交流抵抗を適合化するように構成されていてもよい。それに対して前記コンディショニング装置４５３は、データチャネル８００を表す給電線に対する導電接続路を有し、かつ交流抵抗の整合のために少なくとも１つの要素を備えた導電接続を介してデータチャネル８００を結合するように構成されていてもよい。代替的に前記コンディショニング装置４５３は、前記データチャネル８００の交流抵抗の整合のための、前記データチャネル８００に結合された回路に、スイッチング信号を送信するように構成されていてもよい。この回路は、例えば少なくとも１つのスイッチング可能なキャパシタ及び／又は少なくともスイッチング可能なインダクタを有し得る。
【００８２】
前記コンディショニング装置４５３は、前記データチャネル８００を、制御信号の受信に応じて、若しくは、前記データチャネル８００を介して伝送された信号の評価に応じてコンディショニングするように構成されていてもよい。
【００８３】
図面に記載され前述してきた前記実施例は、例示的に選択されたものにすぎない。異なる実施形態は、完全にまたは個々の特徴に関連させて相互に組み合わせることも可能である。また１つの実施例には、第１の特徴と第２の特徴の間の「ａｎｄ／ｏｒ」結合も含まれるため、このことは次のように読み取ることが可能である。すなわち１つの実施形態による実施例は、第１の特徴も第２の特徴も有し、他の実施形態による実施例は、第１の特徴のみか又は第２の特徴のみを有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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2015523841.tif 000012
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