電化學(xué)蓄電池的標(biāo)稱電壓通常具有以下量級：

對于NiMH類型的電池：1.2V，

對于磷酸鐵鋰離子LiFePO4技術(shù)：3.3V，

對于基于氧化鈷的鋰離子類型的技術(shù)：3.7V。

相對于大多數(shù)要被供電的系統(tǒng)的要求，這些標(biāo)稱電壓過低。為了獲得足夠的電壓水平，串聯(lián)布置多個蓄電池。為了獲得高功率和容量，布置多組串聯(lián)的蓄電池。級數(shù)和每個級中的并聯(lián)蓄電池數(shù)根據(jù)所期望的電池組電壓、電流和容量而變化。多個蓄電池的關(guān)聯(lián)被稱作蓄電池組。

對蓄電池的充電體現(xiàn)于其端部處電壓的升高。每種蓄電池技術(shù)都具有其專有的充電曲線，該充電曲線例如是由對于給定的充電電流，蓄電池電壓在時間上的變化來確定的。

例如在蓄電池在給定電流下達(dá)到由其電化學(xué)過程限定的標(biāo)稱電壓水平時認(rèn)為蓄電池被充好電。如果在達(dá)到該電壓之前中斷充電，蓄電池就沒有被完全充電。也可以在充電已經(jīng)持續(xù)了預(yù)定時間時或在充電電流在蓄電池被保持在恒定電壓下的同時達(dá)到最小閾值時認(rèn)為蓄電池是被充好電的。

由于制造偏差，在實踐中，蓄電池具有不同的特征。這些在電池組是新的時候相對小的差異隨著電池組的各個蓄電池的不均勻磨損而累積。即使是在電池組中關(guān)聯(lián)同一制造批次的蓄電池，仍存在偏差。

基于氧化鈷的鋰離子類型的蓄電池的工作范圍通常為2.7V到4.2V。在該范圍之外的使用可能會導(dǎo)致電池組的蓄電池不可逆的損壞。低于使用范圍的電壓導(dǎo)致電池的損壞。過充電可能會導(dǎo)致蓄電池的破壞、其加速的磨損，或由于熱失控現(xiàn)象導(dǎo)致爆炸。

由此，各個控制裝置跟蹤每個級的電壓水平。這些控制裝置每個都與一個級配對并一般由該級供電。每個控制裝置都與中央單元通信，以給該中央單元提供該控制裝置的級所測量到的電壓水平。中央單元根據(jù)所接收的電壓水平產(chǎn)生中斷每個級的充電或放電的指令。

例如在被最多充電的級達(dá)到工作范圍上限時中斷所有級的充電。被最少充電的級的電壓因此等于低于上限的電壓。

中央單元還控制在被最少充電的級達(dá)到工作范圍下限時中斷電池組的放電。

由于所述測量和中斷決定是遠(yuǎn)程的，控制裝置和中央單元之間的通信對于確保電池組的完好性是首要的。

文檔US2008/180106描述了一種包括被鏈接的控制模塊的高壓電池組管理系統(tǒng)。

文檔DE10 2011 005603描述了一種被多個電池共用的電池組管理系統(tǒng)。每個電池都包括各自的用于在電池端子處實現(xiàn)冗余電壓測量的電路。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的第一通信解決方案，中央單元與數(shù)據(jù)母線連接。由于施加到這些控制裝置中的每個的電壓水平不同，該數(shù)據(jù)母線通過電絕緣裝置與每個控制裝置連接。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的第二通信解決方案，控制裝置通過有線連接步進(jìn)式地通信。中央單元通過電絕緣裝置與電池組的端部處的控制裝置連接。

為了降低該第二解決方案的成本，文檔US6411912描述了一種借助于電壓水平翻譯的在控制裝置之間的步進(jìn)式通信。這樣的結(jié)構(gòu)尤其允許省掉電絕緣裝置并因此允許降低電池組的整體成本。

然而，由于由控制裝置實現(xiàn)的電壓測量的可靠性是不足的，這樣的結(jié)構(gòu)不足以響應(yīng)某些安全性要求。為了響應(yīng)該要求，已知的做法在于加倍每個級的控制裝置，這造成不可忽略的額外成本。

本發(fā)明旨在解決該缺陷。由此，本發(fā)明涉及一種如所附權(quán)利要求所限定的蓄電池組系統(tǒng)。

由以下參照附圖、示例性地并絕無限制性地做出的說明，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將明顯地顯現(xiàn)，在附圖中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的蓄電池組系統(tǒng)的第一示例的示意圖；

-圖2是根據(jù)本發(fā)明的蓄電池組系統(tǒng)的第二示例的示意圖；

-圖3示出了控制裝置關(guān)聯(lián)的第一示例；

-圖4示意地示出了控制裝置示例；

-圖5示出了控制裝置關(guān)聯(lián)的第二示例；

-圖6示出了與電池組的端部的控制裝置關(guān)聯(lián)的附加控制裝置；

-圖7示出了圖3的控制裝置關(guān)聯(lián)示例的變型；

-圖8示出了圖5的控制裝置關(guān)聯(lián)示例的一個變型；

-圖9和圖10示出了用于給級充電的控制裝置的變型；

-圖11是根據(jù)本發(fā)明的蓄電池組系統(tǒng)的第三示例的示意圖；

-圖12是示出了根據(jù)所接收的信號實施的不同閾值的圖。

圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的蓄電池組系統(tǒng)1。圖2示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的蓄電池組系統(tǒng)1。

根據(jù)這些實施方式的系統(tǒng)1可以例如被用于確保電機(jī)的驅(qū)動。系統(tǒng)1包括電池組2，該電池組包含串聯(lián)連接的電化學(xué)蓄電池4的級。電池組2包括例如大數(shù)量的級4，這些級通常根據(jù)所需電壓和所用的蓄電池類型包含20到100個串聯(lián)連接的蓄電池。級4通過功率電氣連接71串聯(lián)連接。每個級4都包括與其配對的控制裝置。每個控制裝置都包括輸入接口和輸出接口。這些控制裝置被配置為用于測量與其配對的級的端子處的電位差?？刂蒲b置3還被配置為用于步進(jìn)式地傳輸尤其是所測量的電位差的數(shù)值。

在圖1的實施方式中，控制裝置3例如是包含輸入接口301和輸出接口302的從屬控制裝置。控制裝置35是包含輸入接口351和輸出接口352的主控制裝置。這樣的結(jié)構(gòu)例如允許控制裝置35將指令傳輸給控制裝置3，省掉從屬控制裝置3和主控制裝置35之間的電絕緣裝置。

在圖2的實施方式中，控制裝置3全都是包含輸入接口301和輸出接口302的從屬控制裝置。偏置的中央單元5通過電絕緣裝置51和52與控制裝置3形成的通信鏈的端部連接。中央單元5通常采集由控制裝置3測量的電位差數(shù)值，并給這些控制裝置3提供指令。

圖3示出了在串聯(lián)連接的兩個級41和42處的控制裝置關(guān)聯(lián)的第一示例。在電池組2的正負(fù)端子之間的串聯(lián)連接中，級41的指數(shù)例如為N，級42的指數(shù)因此為N+1。級41的負(fù)端子處的電位記為V_n-1，級41的正端子處的電位記為V_n并等于級42的負(fù)端子處的電位，級42的正端子處的電位記為V_n+1。假設(shè)級的端子處的平均電位差等于Vcel(假設(shè)每個級的標(biāo)稱電壓是相同的)，電位V_n-1大約等于(N-1)*Vcel。

第一控制裝置31與級41配對并電氣連接。第一控制裝置31由電位V_n和V_n-1供電。第二控制裝置32與級42配對并電氣連接。第二控制裝置32由電位V_n+1和V_n供電。

在圖3所示的示例中，通信是從控制裝置32向控制裝置31進(jìn)行的?？刂蒲b置31包括輸入接口311和輸出接口312?？刂蒲b置32包括輸入接口321和輸出接口322。輸出接口322通過電位水平轉(zhuǎn)換器33與輸入接口311連接。輸入接口321與指數(shù)為N+2的級的控制裝置的輸出接口連接。輸出接口312與指數(shù)為N-1的級的控制裝置的輸入接口連接。

控制裝置32測量級42的端子處的電位差，將該電位差數(shù)字化(如有必要，則通過與閾值比較編碼成單一比特)，并例如通過在輸出處施加要么電位V_n+1要么V_n的開關(guān)將呈數(shù)字序列形式的被數(shù)字化的電位差(記為M_n+1)施加到輸出322上，其中所述數(shù)字序列包含分別等于V_n+1和V_n的至少兩個邏輯水平。該數(shù)字序列被施加到電位水平轉(zhuǎn)換器33的輸入上。轉(zhuǎn)換器33的輸出與輸入接口311連接。轉(zhuǎn)換器33的參考端子與電位V_n-1連接。轉(zhuǎn)換器33被配置為用于將施加在其輸入上的數(shù)字序列的邏輯水平轉(zhuǎn)換成介于控制裝置31的供電電位之間的邏輯水平。轉(zhuǎn)換器33的輸入上的數(shù)字序列具有分別等于V_n+1和V_n的兩個邏輯水平，轉(zhuǎn)換器33將具有介于V_n和V_n-1之間的兩個邏輯水平的數(shù)字序列施加到輸入311上。

轉(zhuǎn)換器33在這里形成在其參考端子和其輸入之間的分壓器。轉(zhuǎn)換器33例如包括連接到輸出322和輸入311之間的電阻331和連接到輸入311和該轉(zhuǎn)換器33的參考端子之間的電阻332。例如，如果電阻331和332具有相同的電阻數(shù)值，那么施加在輸入311上的數(shù)字序列就具有分別等于(V_n-1+(V_n+1–V_n-1)/2)和(V_n-1+(V_n–V_n-1)/2)的兩個邏輯水平。當(dāng)然可以使用其它分壓比值，例如電阻331具有等于電阻332的電阻數(shù)值的兩倍的電阻數(shù)值。

控制裝置31測量級41的端子處的電位差并將該電位差(記為M_n)數(shù)字化(如有必要，則通過與閾值比較編碼成單一比特)。此外，控制裝置31對在輸入311上接收的數(shù)字序列進(jìn)行解碼，以讀取級42的電位差M_n+1。而且，控制裝置31測量在輸入311上接收的數(shù)字序列的邏輯水平?；谠谳斎?11上接收的數(shù)字序列上測量到的邏輯水平，通過尤其是基于對轉(zhuǎn)換器33的轉(zhuǎn)換法則的了解，控制裝置31推斷級42的端子處的電位差。該推斷出的電位差記為E_n+1。如果控制裝置31測量兩個邏輯水平NL1_n+1和NL2_n+1，如果轉(zhuǎn)換器33以相同的電阻331和332形成分壓器，那么就通過以下關(guān)系式獲得E_n+1：

E_n+1＝|NL1_n+1–NL2_n+1|*2

由此，對電位差E_n+1的推斷允許確保級42的端子處的電位測量冗余。該冗余可以被用于以鏈接的方式傳輸數(shù)值M_n+1和E_n+1或以可靠性指數(shù)(該指數(shù)要么是二進(jìn)制數(shù)值要么是偏差數(shù)值)將數(shù)值M_n+1傳輸給中央單元或主控制裝置。

控制裝置31選擇性地將數(shù)字化電位差M_n、或被解碼的電位差M_n+1、或推斷出的電位差E_n+1、或所測量的電位差M_n+1的可靠性指數(shù)施加到輸出312上。

圖4是控制裝置30的示例的示意圖，該裝置可以被用作控制裝置31或32?？刂蒲b置30通過測量電路303測量施加到級的端子處的電位V₁和V₀之差。控制裝置30包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器304。測量電路303將所測量到的電位差施加到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器304的輸入上。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器304將所測量到的電位差施加到處理單元306的輸入上。控制裝置30是由這些電位V₁和V₀來供電的。

控制裝置30包括輸入接口301和輸出接口302。接口301接收包含電位測量值的數(shù)字序列，該電位測量值要么是由相鄰控制裝置測量的，要么是來自于另一控制裝置并被相鄰控制裝置收到的?？刂蒲b置30包括解碼器305。輸入接口301接收該數(shù)字序列并將其施加到解碼器305的輸入上。解碼器305解碼該數(shù)字序列并將電位差測量值施加到處理單元306上。

此外，輸入接口301將所接收到的數(shù)字序列的邏輯水平的電位施加到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器304的輸入上。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器304提供該數(shù)字序列的這些邏輯水平的數(shù)字?jǐn)?shù)值。如以上參照控制裝置31所詳細(xì)說明地，處理單元306基于這些邏輯水平之間的差別推斷發(fā)送出該數(shù)字序列的那個級的電位差。處理單元306也可以通過將被解碼的電位差測量值與推斷出的電位差比較、驗證這些數(shù)值之間的偏差小于閾值或簡單地計算這些數(shù)值之間的偏差來確定該被解碼的電位差測量值的可靠性。

處理單元306控制必須通過輸出接口302傳輸?shù)男畔?，例如由電?03測量的并由轉(zhuǎn)換器304數(shù)字化的電位差、由處理單元306基于施加到輸入接口301上的邏輯水平推斷出的電位差、由解碼器305解碼的電位差、被解碼的電位差的可靠性指數(shù)，或被解碼的電位差和推斷出的電位差之間的偏差值。

輸出接口302以數(shù)字序列的形式傳輸所選擇的信息，其中所述數(shù)字序列包含分別等于V_n和V_n-1(即該控制裝置30的供電電位)的至少兩個邏輯水平。

基于這樣的控制裝置30的系統(tǒng)1允許步進(jìn)式地傳輸所測量的電位差水平，借助于另一控制裝置對該所測量的電位差水平的驗證，并且不存在各個控制裝置之間的電絕緣問題。

控制裝置30可以例如以微處理器的形式來實施。

圖5示出了在串聯(lián)連接的兩個級41和42(分別由指數(shù)N和N+1來指示)處的控制裝置關(guān)聯(lián)的第二示例。電位是用與圖3相同的標(biāo)記來指示的。第一控制裝置31與級41配對并電氣連接。第一控制裝置31由電位V_n和V_n-1供電。第二控制裝置32與級42配對并電氣連接。第二控制裝置32由電位V_n+1和V_n供電。

在圖5所示的示例中，通信是從控制裝置31向控制裝置32進(jìn)行的。控制裝置31包括輸入接口311和輸出接口312。控制裝置32包括輸入接口321和輸出接口322。輸出接口312通過電位水平轉(zhuǎn)換器34與輸入接口321連接。輸入接口311與指數(shù)為N-1的級的控制裝置的輸出接口連接。輸出接口322與指數(shù)為N+2的級的控制裝置的輸入接口連接。

控制裝置31測量級41的端子處的電位差，將該電位差數(shù)字化(如有必要，則通過與閾值比較編碼成單一比特)，并例如通過在輸出處施加要么電位V_n+1要么V_n的中斷器將呈數(shù)字序列形式的數(shù)字化電位差(記為M_n)施加到輸出312上，該數(shù)字序列包含分別等于V_n和V_n-1的至少兩個邏輯水平。該數(shù)字序列被施加到電位水平轉(zhuǎn)換器34的輸入上。轉(zhuǎn)換器34的輸出與輸入接口321連接。轉(zhuǎn)換器34的參考端子與電位V_n+1連接。轉(zhuǎn)換器34被配置為用于將施加在其輸入上的數(shù)字序列的邏輯水平轉(zhuǎn)換成介于控制裝置32的供電電位之間的邏輯水平。轉(zhuǎn)換器34的輸入上的數(shù)字序列具有分別等于V_n和V_n-1的邏輯水平，轉(zhuǎn)換器34將具有介于V_n和V_n+1之間的兩個邏輯水平的數(shù)字序列施加到輸入321上。

轉(zhuǎn)換器34在這里形成其參考端子和其輸入之間的分壓器。轉(zhuǎn)換器34包括例如連接到該轉(zhuǎn)換器34的參考端子和輸入321之間的電阻341和連接到輸入321和輸出312之間的電阻342。例如，如果電阻341和342具有相同的電阻數(shù)值，那么施加在輸入321上的數(shù)字序列就具有分別等于(V_n+1–(V_n+1–V_n-1)/2)和(V_n-1–(V_n+1–V_n)/2)的兩個邏輯水平。當(dāng)然可以使用其它分壓比值，例如電阻342具有等于電阻341的電阻數(shù)值的兩倍的電阻數(shù)值。

控制裝置32測量級42的端子處的電位差并將該電位差(記為M_n+1)數(shù)字化(如有必要，則通過與閾值比較編碼成單一比特)。此外，控制裝置32對在輸入321上接收到的數(shù)字序列進(jìn)行解碼，以讀取級41的電位差M_n。而且，控制裝置32測量在輸入321上接收到的數(shù)字序列的邏輯水平?；谠谳斎?21上接收到的數(shù)字序列上測量到的邏輯水平，通過尤其是基于對轉(zhuǎn)換器34的轉(zhuǎn)換法則的了解，控制裝置32推斷級41的端子處的電位差。該推斷出的電位差被記為E_n。如果控制裝置32測量兩個邏輯水平NL1_n和NL2_n，如果轉(zhuǎn)換器34以相同的電阻341和342形成分壓器，那么就通過以下關(guān)系式獲得E_n：

E_n＝|NL1_n–NL2_n|*2

由此，對電位差E_n的推斷允許確保級41的端子處的電位測量冗余。該冗余可以被用于以鏈接的方式傳輸數(shù)值M_n和E_n或以可靠性指數(shù)(該指數(shù)要么是二進(jìn)制數(shù)值要么是偏差數(shù)值)將數(shù)值M_n傳輸給中央單元或主控制裝置。

控制裝置32選擇性地將數(shù)字化電位差M_n+1、或被解碼的電位差M_n、或推斷出的電位差E_n、或所測量的電位差M_n的可靠性指數(shù)施加到輸出322上。

圖5的控制裝置31和32可以具有參照圖4詳細(xì)說明的控制裝置30的結(jié)構(gòu)。

所用控制裝置也可以同時實施在控制裝置之間上行的通信和在控制裝置之間下行的通信。為此，每個控制裝置都可以包括兩個輸入接口(用于與更高指數(shù)的控制裝置的輸出接口通信的第一輸入接口，用于與更低指數(shù)的控制裝置的輸出接口通信的第二輸入接口)，和兩個輸出接口(用于與更高指數(shù)的控制裝置的輸入接口通信的第一輸出接口，用于與更低指數(shù)的控制裝置的輸入接口通信的第二輸出接口)。

為了避免控制裝置30的供電電位和其傳輸?shù)臄?shù)字序列的邏輯水平之間的失真，電阻331和332以及341和342有利地具有相對高的電阻數(shù)值，例如從10kΩ到1MΩ，以限定通過這些電阻的電流。由此，基于邏輯水平推斷出的電位差保持相當(dāng)精確。相對高的數(shù)值有利于推斷出的電位差的精確度，相對低的數(shù)值有利于對熱噪音的免疫并限制包含輸入濾波器的必要性。

對于布置在串聯(lián)連接端部處的控制裝置，在其級處的電位差測量冗余如有必要可通過附加控制裝置來獲得。在圖6中示出了這樣的配置示例?？刂蒲b置30與級4的端子連接，該級與電池組2的正端子連接。附加控制裝置36由直流/直流轉(zhuǎn)換器37供電，該轉(zhuǎn)換器的參考值為電池組2的正端子的電位。轉(zhuǎn)換器37將另一供電電位施加到控制裝置36上?？刂蒲b置36包括通過如上所述的轉(zhuǎn)換器34與控制裝置30的輸出接口302連接的輸入接口361。這樣的配置允許將同一結(jié)構(gòu)用于控制裝置36和控制裝置30。

控制裝置30的解碼器305通常通過將接收到的電位水平與閾值比較來區(qū)分?jǐn)?shù)字序列中的兩個邏輯水平。如果接收到的信號具有高于該閾值的水平，解碼器305就賦予該信號第一數(shù)字?jǐn)?shù)值，例如1。如果接收到的信號具有低于該閾值的水平，解碼器305就賦予該信號第二數(shù)字?jǐn)?shù)值，例如0。為了限制解碼錯誤的風(fēng)險，該閾值有利地被確定為是介于所期望的輸入接口上的電位之間的中位數(shù)值。

由于控制裝置30是由與其連接的級來供電的，該控制裝置30的供電電位根據(jù)該級的充電、老化或內(nèi)部電阻、或根據(jù)由該級輸出的電流而變化。因此，在另一控制裝置30上產(chǎn)生和施加的數(shù)字信號的電位水平變化。有利地，每個控制裝置30都適配其解碼器305的閾值。閾值適配可以在初始化步驟期間實現(xiàn)，在該步驟期間，控制裝置30接收來自于另一控制裝置30的數(shù)字序列，同時將閾值確定為是電位水平和所接收的數(shù)字序列之間的中位數(shù)值。該閾值也可以被調(diào)節(jié)成這些電位水平在一定數(shù)量的采樣上的平均值。

為了確保更好的對干擾的免疫性，可以將所接收到的信號與高閾值和低閾值比較，只有在所接收到的信號超過高閾值的情況下才將第一數(shù)字?jǐn)?shù)值賦予所接收到的信號，并且只有在所接收到的信號低于低閾值的情況下才將第二數(shù)字?jǐn)?shù)值賦予所接收到的信號。高閾值的數(shù)值和低閾值的數(shù)值也可以根據(jù)例如在初始化序列期間接收到的數(shù)字序列的電位來調(diào)節(jié)。

圖7示出了圖3的控制裝置關(guān)聯(lián)的一個變型。在該示例中，轉(zhuǎn)換器33包含限制用于在控制裝置之間通信的頻率的傳輸頻帶的濾波器。該濾波器在這里是RC類型的，電容器333并聯(lián)地與電阻332連接。

圖8示出了圖5的控制裝置關(guān)聯(lián)的一個變型。在該示例中，轉(zhuǎn)換器34包含限制用于在控制裝置之間通信的頻率的傳輸頻帶的濾波器。該濾波器在這里是RC類型的，電容器343被連接到輸入321和電位V_n之間。

對于如上所述的電位轉(zhuǎn)換器33，可以確定限制數(shù)字序列的邏輯水平的不確定度的規(guī)則。如果用R331來定義電阻331的數(shù)值并用R332來定義電阻332的數(shù)值，設(shè)a＝R331/R332。

例如，為了使得由控制裝置31傳輸給圖3的控制裝置32的數(shù)字信號的電位介于控制裝置32的供電電位之間，必須滿足以下關(guān)系式：

0≤(V_n+1–V_n-1)/(1+a)≤(V_n–V_n-1)

設(shè)k為一方面的被充好電的級的最大電位差和另一方面的被放電了的級的最小電位差的比值，觀察到如果k<a，則滿足以上不等式。

一旦確定比值a，就還需要確定電阻R331和R332的量級。這些數(shù)值例如可以根據(jù)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器304的輸入阻抗和/或根據(jù)所期望的轉(zhuǎn)換器33的傳輸頻帶來確定。

對于如上所述的電位轉(zhuǎn)換器34，同樣可以確定限制數(shù)字序列的邏輯水平的不確定度的規(guī)則。如果用R341來定義電阻341的數(shù)值并用R342來定義電阻342的數(shù)值，設(shè)b＝R342/R341。

例如，為了使得由控制裝置32傳輸給圖5的控制裝置31的數(shù)字信號的電位介于控制裝置31的供電電位之間，必須滿足以下關(guān)系式：

0≤(V_n+1-V_n)*R342/(R341+R342)-(V_n-V_n-1)*R341/(R341+R342)≤(V_n+1-V_n)

設(shè)k為一方面的被充好電的級的最大電位差和另一方面的被放電了的級的最小電位差的比值，觀察到如果k<b，則滿足以上不等式。

一旦確定比值a或b，就還需要確定電阻R341和R342的量級。這些數(shù)值例如可以根據(jù)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器304的輸入阻抗和/或根據(jù)所期望的轉(zhuǎn)換器34的傳輸頻帶來確定。

每個控制裝置都可以實施從中央單元或主控制裝置接收到的指令，例如用于在其級的端子處施加放電電流。這樣的放電電流可以例如被實施以用于進(jìn)行各級充電的平衡。

圖9示出了控制裝置30的第一變型，該裝置被配置為用于進(jìn)行其級的平衡放電。控制裝置30包括根據(jù)處理單元306的指令被選擇性地供電的電阻307。電阻307在這里與電位V₀連接，以進(jìn)行對與該控制裝置30連接的級的放電。

圖10示出了控制裝置30的第二變型。該控制裝置30一方面包括微控制器、由該微處理器的處理單元306控制的晶體管308，以及與晶體管308串聯(lián)地被連接到電位V₀和V₁之間的電阻307。晶體管308在這里是全有或全無地控制的nMos類型的。這樣的控制裝置30允許施加相對大的放電電流。

根據(jù)一個變型，控制裝置30可以被配置為用于對第一和第二邏輯水平施加其供電電位并對第三邏輯水平施加高獨立性(indépendance)狀態(tài)。在圖3的示例中，當(dāng)輸出322處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時，電位V_n-1被施加到輸入311上。施加到輸入311上的電位由此獨立于級41和42的電位差?？刂蒲b置30的第一和第二供電電位可以例如編碼為1，而高阻抗?fàn)顟B(tài)可以編碼為0。第一和第二供電電位可以被另一控制裝置使用，以推斷電位差并將其與在數(shù)字序列中編碼的電位差比較。

在圖4的示例中，當(dāng)輸出312處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時，電位V_n+1被施加到輸入321上。施加到輸入321上的電位因此是穩(wěn)定的，并允許使用控制裝置30的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的整個幅度。控制裝置30的第一和第二供電電位可以例如編碼為0，而高阻抗?fàn)顟B(tài)則可以編碼為1。第一和第二供電電位可以被另一控制裝置使用，以推斷電位差并將其與在數(shù)字序列中編碼的電位差比較。

由此，通信信息和冗余信息可以不相關(guān)聯(lián)。

圖11是另一蓄電池組系統(tǒng)示例的示意圖。該示例在這里對應(yīng)于下行的通信，但可以以相似的方式上行地實施。為了降低系統(tǒng)1的成本，在保留測量每個級的端子處的電位差的能力的同時(這在安全性方面是重要的)，每個控制裝置都被包括多個串聯(lián)的級的同一模塊共用。所示出的系統(tǒng)1包括串聯(lián)連接的兩個模塊61和62。模塊61和62還與其它未示出的模塊串聯(lián)連接。模塊61包括串聯(lián)連接的多個蓄電池611。模塊62包括串聯(lián)連接的多個蓄電池621。所示出的模塊61和62的每個級都包括單一蓄電池，但每個級當(dāng)然都可以包括并聯(lián)連接的多個蓄電池。出于簡化的考慮，模塊61和62包括相同數(shù)量m的串聯(lián)連接的蓄電池。

第一控制裝置31與模塊61配對并電氣連接。在控制裝置31的測量輸入上施加不同的電位V_N至V_N+m。在模擬水平多路轉(zhuǎn)換器314上也施加不同的電位V_N+1至V_N+m。電位V_N也被施加到多路轉(zhuǎn)換器314的參考端子上。第二控制裝置32與模塊62配對并電氣連接。在控制裝置32的測量輸入上施加不同的電位V_N+m至V_N+2m。在模擬水平多路轉(zhuǎn)換器324上也施加不同的電位V_N+m+1至V_N+2m。電位V_N+m也被施加到多路轉(zhuǎn)換器324的參考端子上。根據(jù)施加到控制端子上的信號，模擬多路轉(zhuǎn)換器選擇性地在其輸出上施加在輸入或參考端子上接收到的電位之一。

為了以與電壓控制裝置兼容的水平并以對于模塊中串聯(lián)的各個蓄電池相同的消耗具有穩(wěn)定的供電電壓，控制裝置有利地通過電壓調(diào)節(jié)電路來被供電，這些電壓調(diào)節(jié)電路與模塊整體的端子連接。在該示例中，控制裝置31設(shè)有電壓調(diào)節(jié)電路313，控制裝置32設(shè)有電壓調(diào)節(jié)電路323。電壓調(diào)節(jié)電路313和323在這里是降壓轉(zhuǎn)換器，其輸入是由其各自的模塊的端子處的電壓差來供電的。如果用V_m來定義電位差(假設(shè)該電位差對于所有級是大致相同的)，那么電壓調(diào)節(jié)電路313和323有利地以該電位差V_m來給其各自的控制裝置供電。

在圖11所示的示例中，通信是從控制裝置32向控制裝置31進(jìn)行的?？刂蒲b置31包括輸入接口311和輸出接口312。輸出接口312與多路轉(zhuǎn)換器314的控制輸入連接?？刂蒲b置32包括輸入接口321和輸出接口322。輸出接口322與多路轉(zhuǎn)換器324的控制端子連接。多路轉(zhuǎn)換器324的輸出通過電位水平轉(zhuǎn)換器33與輸入接口311連接。如在一個前述示例中那樣地，轉(zhuǎn)換器33在這里形成其參考端子和其輸入之間的分壓器。轉(zhuǎn)換器33在這里包括被連接到多路轉(zhuǎn)換器324和輸入311之間的電阻331和被連接到輸入311和控制裝置31的參考電位V_N之間的電阻332。

控制裝置32測量指數(shù)為k(k介于1和m之間)的蓄電池的上端子的電位或模塊62的該蓄電池的端子處的電位差。該測量值被數(shù)字化，并將數(shù)字序列施加到輸出322上，以選擇提供高邏輯水平的多路轉(zhuǎn)換器324的輸入或提供低邏輯水平的參考端子。多路轉(zhuǎn)換器324具有m+1個不同的輸入電位。

有利地，某些電位(例如電位V_N+m至V_N+m/2)被用于編碼低邏輯水平，而其它電位(例如電位V_N+m/2+1至V_N+2m)被用于編碼高邏輯水平。將數(shù)字閾值Sn確定為是從V_N+m/2到V_N+2m+1的數(shù)值。通過多路轉(zhuǎn)換器324產(chǎn)生的數(shù)字序列可以將不同的電位用于高狀態(tài)。同樣地，通過多路轉(zhuǎn)換器314產(chǎn)生的數(shù)字序列可以將不同的電位用于高狀態(tài)?？刂蒲b置31由此能夠以冗余的方式在蓄電池621的每個端子處具有電位。

圖12是示出了在模塊62中具有3個串聯(lián)蓄電池的簡化情況中在產(chǎn)生數(shù)字序列期間施加到多路轉(zhuǎn)換器324的輸出上的電位示例的圖。電位V_N+m和V_N+m+1編碼為0，而電位V_N+m+2和V_N+2m編碼為1。低模擬閾值Sba允許區(qū)分編碼為0的電位，高模擬閾值Sha允許區(qū)分編碼為1的電位。通過使用合適的模擬閾值，控制裝置31能夠辨識出其電位已經(jīng)被用于數(shù)字序列的給定比特中的那個蓄電池621。

各個不同的閾值可以根據(jù)由控制裝置31接收到的電位變化在時間上被調(diào)節(jié)。

借助于多路轉(zhuǎn)換器324的傳輸也可以通過施加到各個轉(zhuǎn)換器上的兩個輸出來實現(xiàn)。為了傳輸?shù)谝贿壿嬎剑嗦忿D(zhuǎn)換器324的第一輸出可以例如施加電位V_N+m+k，而第二輸出則可以施加電位V_N+m+k-1。為了傳輸?shù)诙壿嬎?，多路轉(zhuǎn)換器324的第一和第二輸出可以施加電位V_N+m。