JP2015514382A - 電気エネルギのための蓄電装置、並びに、電気駆動可能な車両のための少なくとも１つの蓄電装置のための収容装置 - Google Patents

Abstract

電気エネルギのための蓄電装置、並びに、電気エネルギのための少なくとも２つの蓄電装置のための収容装置が提案され、前記蓄電装置の中には、それぞれ１つの分圧器が配置されており、前記分圧器は、それぞれ１つの外部の付加的電気コンタクト部を介してコンタクト可能となっている。所定の収容部ごとに、前記収容装置の内部に配置された分圧器の分圧比を特徴づけることによって、蓄電装置の２つの抵抗間の取り出し点において電圧を測定することにより、前記収容装置のどの収容部の中に当該蓄電装置が配置されているのかを確認することができる。収容装置を用いない充電プロセスの場合には、分圧器と蓄電装置とが接続されていないので、各収容部を識別できるだけではなく、充電のために収容装置の中に蓄電装置が存在しないことも確認することができる。

Description

本発明は、例えば自転車又は自動車のような電気駆動可能な車両に関する。このような車両では、多くの実施形態において、電気エネルギのための蓄電装置を、例えば走行する直前に車両に装着するために個別的に比較的容易に車両に取り付けることができ、またその後充電済みのエネルギ蓄電装置と交換するために個別的に比較的容易に車両から取り外すことができる。車両の重量を不必要に増加させないようにするために、車両に取り付けられるエネルギ蓄電器の個数を見積もった走行距離に合わることがある。しかしながらこの場合、複数の蓄電装置から同時に電気エネルギを取り出すことは危険である。すなわち、電圧乃至充電状態がそれぞれ異なる複数のエネルギ蓄電装置の間におけるいわゆるスイッチングプロセスによって、非常に高い電流が引き起こされ、システム及び／又は蓄電装置そのものを損傷しうる危険性がある。この問題は、動作中（エネルギ取り出し）においても、充電プロセス中（エネルギ供給）においても存在する。したがって従来技術においては、いわゆる「能動的な電力管理」（バッテリ管理システムによるバッテリのスイッチング制御）によって、結合体のうち所定の蓄電装置に対してのみ、それぞれエネルギ取り出し又はエネルギ供給を実施することが知られている。蓄電装置が所定の充電又は放電状態に達すると、能動的な電力管理によって、当該蓄電装置との電気接続が切り離され、第２の蓄電装置に切り換えられる。電力管理のための択一的実施形態は、ダイオードから形成された、不所望な充放電切り換えプロセスを阻止する消極的なネットワークである。しかしながら後者は、損失が大きくなり、大きなダイオードと、場合によっては能動的な冷却とが必要となるという欠点を有する。

蓄電装置結合体を、インテリジェントかつ能動的に電力管理するために、個々の蓄電装置をどのように使用（追加接続）することができるかに関する正確な情報を得る必要がある。換言すると、いわゆる「フレーム」（蓄電装置システムを収容するための枠又は保持部）のどの差込位置に、どの蓄電装置が配置されているのかを確認できるようにしなければならない。したがって本発明の課題は、蓄電装置結合体の蓄電装置を、システムの複雑性をさほど追加することなく、小さなハードウェアコストかつ小さなエネルギ消費で識別するための低コストかつロバストな手段を提供することである。

上記の課題は、請求項１の特徴部分に記載された、電気エネルギのための蓄電装置によって解決される。蓄電装置は、例えば、ケーシング内に配置されている電気化学的な蓄電装置（例えばバッテリ又は燃料電池）とすることができる。ケーシングの外側には、蓄電装置に電気エネルギを伝達するため、又は、蓄電装置から電気エネルギを伝達するための、第１電気コンタクト部（正極）と、第２電気コンタクト部（負極）とが配置されている。蓄電装置はさらに分圧器を含むことができ、分圧器には、第１スイッチを介して電圧を供給することができる。換言すると、スイッチが閉成されている場合には、直列接続された複数の抵抗（オーム抵抗又は複素抵抗）に電気エネルギを印加することができる。分圧器の所定の位置に付加的電気コンタクト部を配置することができ、この付加的電気コンタクト部を介して、分圧器を構成する２つの要素の間で電圧を取り出すことができる。本発明によればさらに、蓄電装置内に評価ユニットを配置することができ、評価ユニットは、所定の基準電位（例えばアース）に対して、付加的電気コンタクト部に印加された電圧を測定し、この測定した電圧と、１つ又は複数の所定の基準値とを比較するように構成されている。このために蓄電装置は、付加的に情報格納装置を含むことができ、情報格納装置には、蓄電装置のための収容装置内における対応づけられた位置と、基準値範囲とが、互いに関連づけられてファイルされている。換言すると、電圧を測定することによって、収容装置内に設けられた、蓄電装置のための個々の収容部と、蓄電装置との一義的な対応づけを行うことができる。付加的に、蓄電装置は、例えばバス制御装置（ＣＡＮ，ＭＯＳＴ，Ｆｌｅｘ−Ｒａｙ）のような別の制御装置を含むことができ、この別の制御装置を介して蓄電装置は、該蓄電装置の周辺機器と情報を交換し、受信した情報を該蓄電装置の情報格納装置にファイルすることができる。例えばこのことは、収容装置内における収容位置と、基準値範囲との対応づけの更新とすることができる。もちろん蓄電装置はさらに、例えば自動車を駆動するために用いられる、電気エネルギを蓄積するための別のユニット（例えばリチウムイオン電池）を含むことができる。

従属請求項は、本発明の有利な実施形態を示している。

１つの実施形態によれば、蓄電装置は、第２スイッチを含み、第２スイッチは、抵抗を介して電圧源に接続されている。この電圧源は、蓄電装置の内部に設けることができるか、又は、外部（つまり蓄電装置の外側）に配置することができる。スイッチに関する有利な実施形態は、電界効果トランジスタ、例えばＭＯＳＦＥＴとすることができ、電界効果トランジスタのゲート端子は、制御信号を受信するように構成されている。スイッチと抵抗との間の電圧取り出し部には、いわゆるウェイクアップ線路が接続されている。ウェイクアップ線路は、スイッチが開放されている場合には電圧源の電位を受け取り、第２スイッチが導通している場合にはアース電位を受け取る。制御線路（例えばＭＯＳＦＥＴのゲート端子）は、蓄電装置の付加的電気コンタクト部に接続されており、したがって、蓄電装置の付加的電気コンタクト部に所定の電位が印加されると、スイッチがオンされる（導通状態に切り換えられる）、乃至、付加的電気コンタクト部において所定の閾値を下回る電位が印加されると、第２スイッチが開放される。もちろん、使用するスイッチに応じて、又は、使用するトランジスタの種類に応じて、反対の機能方式を実現することも可能である。

さらに有利には、蓄電装置の評価ユニットは、第１スイッチ（蓄電装置の分圧器に所属している）を断続的に導通状態に切り換えるように構成することができる。換言すると、蓄電装置の抵抗と抵抗の間に配置された付加的電気コンタクト部は、第１スイッチに印加された制御信号に呼応して形成された電流の流れによって、所定の電位まで上昇する。択一的又は付加的に、評価ユニットは、付加的電気コンタクト部に印加される電圧を断続的に測定するように構成することができる。有利には、電圧測定と、第１スイッチのスイッチオンとを同時に行うことができ、したがって、付加的電気コンタクト部を流れる電流が０Ｖ（アースに相当）とは異なる電位に上昇した時点で、電圧測定が行われる。これによって、電圧測定と電位上昇のために必要なエネルギを小さく抑えることが可能となる。

本発明の別の側面によれば、蓄電装置のための第１収容部を備える、電気エネルギのための少なくとも２つの蓄電装置のための収容装置が提供される。収容すべき蓄電装置は、上で説明したように構成された電気エネルギのための蓄電装置とすることができる。収容装置は、第１収容部に対応付けられた第１電気コンタクト部と、第２収容部に対応付けられた第２電気コンタクト部とを含み、これらの電気コンタクト部は、収容部の中に配置された蓄電装置に電気エネルギを伝達するため、又は、収容部の中に配置された蓄電装置から電気エネルギを伝達するために使用される。さらには、収容部の内部に第１付加的電気コンタクト部が配置されており、第１付加的電気コンタクト部は、収容部の中に収容された蓄電装置の付加的電気コンタクト部に接続されるように構成されている。特に、収容部の対応するコンタクト部と、蓄電装置の対応するコンタクト部との間の接続は、蓄電装置が収容部の中に嵌め込まれると自動的に形成される。収容装置、すなわち「フレーム」は、第１収容部に対応づけられた第１分圧器を含むことができ、第１分圧器の分圧比は、第１収容部に対応づけられている。換言すると、第１収容部に対応づけられた第１分圧器の分圧比は、収容装置の内部に、同じ分圧比を有する第２収容部が存在しないように選択されている。収容部の分圧器を構成する２つの要素の間にある電圧取り出し部は、第１付加的電気コンタクト部を介して、収容部の中に嵌め込まれた蓄電装置の付加的電気コンタクト部と電気的に接続されるように構成することができる。換言すると、収容部の中に嵌め込まれた蓄電装置に含まれている分圧器は、収容部の分圧器と、それぞれの電圧取り出し部（つまり各分圧器を構成する各々２つの要素の間の点）同士が互いに接続されるように接続することができる。換言すると、各々アースに接続されている、各分圧器を構成する要素同士が並列に接続される。蓄電装置は、分圧器のそれぞれの分圧比によって他の多数の蓄電装置に対して一義的に識別可能となり、また、各収容部は、該収容部内に配置された分圧器の分圧比によって他の収容部に対して一義的に識別可能となるので、分圧比が適切に選択されている場合には、蓄電装置と収容部のいかなる組み合わせも、形成された電気回路に基づいて識別することができ、電圧測定によってこの組み合わせを求めることができる。

さらに有利には、収容装置は電気端子を有し、電気端子は、第１電気コンタクト部と、第２電気コンタクト部（電気エネルギを伝達するための正極乃至負極）と、収容部の付加的電気コンタクト部とを、例えばプラグのような電気接続部にそれぞれ電気的に接続するように構成されている。このために電気端子は、ソケットとして構成することができ、このソケットの中に、対応する送電網部分である充電器のプラグを挿入することができる。収容部の分圧器は、この電気端子を介して電気エネルギが供給されるように構成することができる。有利には、電気端子は、集合端子とすることができ、したがって、ケーシング内部において上述の電気コンタクト部が纏められており、これによって差込プロセスが容易になる。

本発明の別の側面によれば、電気的に駆動可能な車両が提供され、車両は、特に自転車又は自動車（例えば乗用車、貨物自動車）として構成されている。本発明による車両は、上で説明したような収容装置を含む。択一的又は付加的に、車両は、上で説明したような蓄電装置を含む。もちろん車両は、本発明による収容装置及び／又は本発明による蓄電装置を接続することが可能なバスシステムを含むこともできる。特に、収容装置及び蓄電装置は、運転中に自動的にバスシステムに接続することができる。換言すると、すなわち、車両表面乃至車両内部に配置された収容装置の中に蓄電装置が嵌め込まれた後で、自動的に収容装置及び蓄電装置をバスシステムに組み込むことができる。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。

本発明のコンポーネントの概略図である。 本発明による蓄電装置の端子及びコンポーネントの概略図である。 本発明による収容装置の端子及びコンポーネントの概略図である。 本発明によるシステムで使用可能な充電装置（「充電器」）の端子及びコンポーネントの概略図である。 収容装置内にある蓄電装置を充電する際の、収容装置内にある収容部の考えられる構成を示す図である。 充電装置と、本発明の蓄電装置と、本発明の収容装置（一例）との間における考えられる構成を示す概略図である。

本発明の実施形態
図１において、自転車Ｆのフレーム部分に収容装置１０が配置されている。収容部１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、蓄電装置１ａ，１ｂ，１ｃを収容するように構成されている。収容装置１０の下方の端部には電気端子１５が設けられており、この電気端子１５を介して収容装置１０は、プラグＳを介して充電装置Ｌに接続することができる。充電装置Ｌは、電源プラグＮを介して送電網（例えば２３０Ｖ）からエネルギを取り出すように構成されている。以下、図示した各構成要素ついて別の図面に基づいてより詳細に説明する。

図２は、５つの電気端子を有する蓄電装置１を図示している。正極である第１電気コンタクト部２と、負極である第２電気コンタクト部３は、電池８から電気エネルギを伝達するために設けられている。電池８は、例えばリチウムイオン電池又はリチウムポリマー電池とすることができる。いわゆる“ＣＡＮ−高”端子（ＣＡＮ−Ｈ）５と、“ＣＡＮ−低”端子（ＣＡＮ−Ｌ）６は、バッテリ管理システム（ＢＭＳ）７をローカルバスシステムに接続するために設けられている。さらに付加的電気コンタクト部４として“バス５Ｖ”端子が設けられており、このバス５Ｖ端子の機能方法は、特に図６と関連して説明する。バッテリ管理システム７は、周辺機器と情報を交換し、求められた情報に基づいて、例えば電池８と電気コンタクト部２及び３との電気接続を形成するように構成されている。

図３は、２つの蓄電装置のための収容装置１０を図示しており、２つの蓄電装置を、それぞれ収容部１１及び１２の中に嵌め込むことができる。収容装置１０と蓄電装置１との間で電気エネルギを伝達するために、第１収容部１１及び第２収容部１２の中には、それぞれ電気コンタクト部２及び３が設けられている。これらの電気コンタクト部２，３は、それぞれ電気線路を介して収容装置１０の電気端子１５に接続されている。充電装置Ｌ（図示せず）のプラグＳは、電気端子１５に接続されている。さらに収容部１１及び１２には、オーム性の分圧器が配置されている。第１収容部１１の分圧器は、第１抵抗Ｒ_１１＿１と第２抵抗Ｒ_１１＿２とからなり、第２収容部１２の分圧器は、第１抵抗Ｒ_１２＿１と第２抵抗Ｒ_１２＿２とからなる。これらの分圧器の第１抵抗と第２抵抗の間には、それぞれ１つの付加的電気コンタクト部２４が配置されており、収容部１１及び１２の中に嵌め込まれた蓄電装置は、これらの付加的電気コンタクト部２４を介して、分圧器の電圧取り出し部に接続することができる。収容装置１０の各分圧器には、充電装置Ｌの付加的電気コンタクト部を介して直流電圧（例えば５Ｖ）が供給され、各分圧器の反対側の端子は、負極である第２電気コンタクト部３に接続されている。

図４は、送電網（例えば２３０Ｖの交流）に接続するための電源プラグＮを有する充電装置Ｌを図示している。充電装置Ｌの内部には変圧器（図示せず）が設けられており、この変圧器は、送電網電圧と、蓄電装置１の充電に必要な電圧（例えば３０Ｖ〜４０Ｖの直流電圧）との間で変圧を実施することができる。この給電電圧は、電気コンタクト部２及び３を介して、収容装置１０に出力することができる、又は、蓄電装置１に直接出力することができる。さらに充電装置Ｌは、付加的電気コンタクト部３４としてバス５Ｖ端子を含む。充電装置Ｌは、収容装置１０に接続された後、このバス５Ｖコンタクト部を介して、収容装置１０に設けられた分圧器Ｒ_１１＿１及びＲ_１１＿２乃至Ｒ_１２＿１及びＲ_１２＿２に、電圧を供給することができる。充電装置Ｌが直接（つまり収容装置１０を介さずに）蓄電装置１に接続される場合には、バス５Ｖコンタクト部３４は、蓄電装置１の付加的電気コンタクト部４に接続され、これによって（図６に関連して後ほど説明するように）蓄電装置１のバッテリ管理システムを呼び起こす。

図５は、収容装置１０の１つの収容部１１を示している。収容部１１は、一方では車両Ｆのエネルギ情報システム（ＤＣ＋，ＤＣ−；ＣＡＮ−Ｈ，ＣＡＮ−Ｌ）Ａに接続されており、他方では充電装置Ｌ（図示せず）のプラグＳに接続されている。バス５Ｖコンタクト部と第２電気コンタクト部３との間には、抵抗Ｒ_１１＿１及びＲ_１１＿２からなる、収容部１１の分圧器が示されている。

図６は、蓄電装置１、収容部１１、及び、充電装置Ｌの、各付加的電気コンタクト部４，２４，３４による、本発明の構成要素の考えられる構成及び電気接続を示している。この図では、電池８から電気エネルギを輸送するための線路は、見やすくするために図示していない。さらに、充電装置Ｌ_１及びＬ_２は、択一的なものと理解されたい。換言すると、まず充電装置Ｌ_１が収容部１１を介して蓄電装置１に接続されている場合について説明し、次いで、充電装置Ｌ_２が蓄電装置１に直接接続されている択一的な場合について説明する。

第１の場合においては、充電装置Ｌは、収容装置１０に接続されている。収容装置１０の中には図示したような収容部１１が設けられている。収容部１１の中では、分圧器である抵抗Ｒ_１１＿１及びＲ_１１＿２がアースに接続されている。２つの抵抗Ｒ_１１＿１とＲ_１１＿２の間には、収容部１１の付加的電気コンタクト部２４が設けられている。収容部１１の中に嵌め込まれた蓄電装置１と、収容部１１との間においては、蓄電装置１の付加的電気コンタクト部４と車両のアースとの間における抵抗Ｒ_Ｎの形態の寄生シャントが考慮されている。もちろん、この寄生シャントは周囲条件をモデル化したものであり、実際の電気構成要素として設けられたものではないことは自明である。蓄電装置１の内部では、抵抗Ｒ１及びＲ２からなる分圧器がアースに接続されている。抵抗Ｒ１と給電電圧５Ｖ ＢＭＳとの間には、第１スイッチとしてバイポーラトランジスタＴ１が設けられている。抵抗Ｒ１及びＲ２からなる分圧器の電圧取り出し部には、入力抵抗Ｒ６が接続されており、入力抵抗Ｒ６は、分圧器とアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）とを接続している。蓄電装置１は、ＡＤＣを用いて、自身の分解能の範囲内で電圧を測定乃至分類するように構成されている。抵抗Ｒ６とアナログデジタル変換器との間では、コンデンサＣ１がアースに接続されている。抵抗Ｒ６とアナログデジタル変換器の相互接続点には、第２スイッチである第２トランジスタＴ２のゲート端子が接続されている。トランジスタＴ２は、ＭＯＳＦＥＴとして構成されており、アースと抵抗Ｒ５との間、乃至、アースとウェイクアップ線路との間に配置されている。抵抗Ｒ５は他方で、給電電圧Ｖ_ｂａｔｔに接続されており、給電電圧Ｖ_ｂａｔｔは、図示した実施例においては、蓄電装置１の蓄電池８によって供給される。

以下では、第１の択一的実施形態の機能方法を説明する。この第１の択一的実施形態は、充電装置Ｌが収容装置１０乃至収容部１１を介して蓄電装置１に接続されている場合である。まず、充電装置Ｌ１が収容装置１０に接続されたときに、蓄電装置１のバッテリ管理システムがディープスリープ状態にあった場合について説明する。充電装置Ｌの付加的電気コンタクト部３４は、収容部１１の分圧器に電圧を供給することによって、蓄電装置１の付加的電気コンタクト部４の電位を０とは異なる電位に上昇させる。これにより、抵抗Ｒ６を介して、これまでは遮断状態であったＭＯＳＦＥＴ２にも電圧が供給され、ソースとドレインの間が切り換えられる（「スイッチオン」）。その結果、電圧源Ｖ_ｂａｔｔと電気的アースＭとの間に電流が流れることにより、ウェイクアップ線路における電位が降下する。なぜなら、電流が流れることにより、抵抗Ｒ５における電圧が降下するからである。換言すると、蓄電装置１乃至蓄電装置１のバッテリ管理システムが呼び起こされ、次に、該蓄電装置を充電又は放電すべきか、及び、場合によっては結合体に存在する別の蓄電装置を考慮すべきかを、確認しなければならない。したがって、蓄電装置１のバッテリ管理システムが呼び起こされた後、アナログデジタル変換器による電圧測定が実施され、該蓄電装置１の位置、乃至、該蓄電装置１の現在位置に対応づけられている電圧が確認される。この電圧値は、充電装置Ｌ_１の５Ｖ電圧と、充電装置Ｌ_１の（僅かな）内部抵抗Ｒ_Ｃと、第１抵抗Ｒ_１１＿１と、並列接続された抵抗Ｒ_１１＿２，Ｒ_Ｎ，Ｒ_２とによって規定される。蓄電装置１は抵抗Ｒ２を把握しており、抵抗Ｒ_Ｃは、残りの抵抗に対して非常に小さく（無視できる）、寄生シャント（Ｒ_Ｎ）は非常に高オームであり、分類された電圧の距離によって考慮されており、充電装置の電圧は５Ｖであるので、収容部１１の分圧器の分圧比を求めることが可能である。しかしながら少なくとも、システムにおいて規定された分圧比が適切に選択されている場合、ＡＤＣによって測定された電圧を分類することができ、これによって、それぞれ実際に蓄電装置１が嵌め込まれている収容部１１を識別することが可能となる。その後、蓄電装置１のバッテリ管理システムは、ＣＡＮ線路（図示せず）を介して、該バッテリ管理システムの周辺機器に情報を送信する。この情報は、バッテリ管理システムのＩＤ、現在位置（アドレス）、充電状態データ、温度、及び、別の特性値を含むことができる。蓄電装置１のバッテリ管理システムは、ＣＡＮ線路を介して（例えば、システムのエネルギマスタから）受信した情報に応じて、電池８からの電力の供給又は受け入れを可能にする。つまり電池８のコンタクト部と、搭載エネルギ網とを接続する。以下、充電装置Ｌ_２が、蓄電装置１の付加的電気コンタクト部４に直接接続される第２の択一的実施形態について説明する。状況及びプロセスは、第１の択一的実施形態と実質的に同一である。しかしながら、この実施形態では収容部１１の分圧器が含まれていないので、蓄電装置１のバッテリ管理システムが呼び起され、スイッチオンプロセスが終了した後には、測定される電圧値は、充電装置Ｌの５Ｖの電圧に相当する。これに相応して、蓄電装置１のバッテリ管理システムは、充電装置Ｌが蓄電装置１に直接接続されていること、及び、結合体における別の蓄電装置を考慮しなくてよいことを把握する。これに相応して、蓄電装置１のバッテリ管理システムは、充電装置Ｌ_２からの電気エネルギを収容するために、蓄電装置１の電池８をエネルギ線路（図示せず）に接続させる。このようにして充電プロセスは、収容装置１０に基づかずとも、乃至、相応のＣＡＮ情報がなくても実施できるよう保証されている。

以下では、蓄電装置１が収容装置１０の中に嵌め込まれており、ユーザが自転車Ｆの使用を希望している場合について説明する。走行プロセスを開始するために、ユーザは、ユーザインタラクション（例えばスタートボタンを押すこと）によってシステムを呼び起こし、システムは、例えばＣＡＮ線路（図示せず）又は例えばウェイクアップ線路を介して蓄電装置１を直接呼び起こす。走行プロセス中には、充電装置Ｌは蓄電装置１又は収容装置１０とは接続されていないので、バッテリ管理システムは、バイポーラトランジスタＴ１の形態の第１スイッチを自発的に閉成するように構成されており、これによって、抵抗Ｒ１及びＲ２からなる分圧器が通電される。蓄電装置１が収容部１１の中に適切に嵌め込まれている場合には、抵抗Ｒ_１１＿２は、抵抗Ｒ２に対して並列に接続されており、これによって電圧測定により、収容装置１０のどの収容部の中に蓄電装置１が実際に嵌め込まれているのかを確認することができる。蓄電装置１が収容部の中に嵌め込まれていない場合には、抵抗もまた、蓄電装置の内部にある分圧器の第２抵抗Ｒ２に対して並列に接続されていないので、この場合も、蓄電装置１によって識別することができる。既に説明したように、次のステップにおいて、この情報がシステムマスタに送信され（例えばＣＡＮ線路を介して）、システムマスタは、結合体に場合によって存在する複数の蓄電装置のうちのどの蓄電装置１を、推進のために放電すべきかを決定する。マスタ側から各蓄電装置１への相応のフィードバックに応じて、蓄電装置１は、自身の電池８に含まれたエネルギを、第１及び第２コンタクト部（図示せず）を介して、自転車Ｆの駆動ユニットＡに出力する。

蓄電装置１がローカルバスシステムを介して送信する情報を、例えば車両に搭載されたディスプレイに供給するために使用し、この情報によってユーザに対し、蓄電装置結合体の蓄電池がどのような状態にあるのか、及び、ここから見込まれる残りの走行距離がどれくらいになるのかに関する情報を与えることも、もちろん可能である。

上で既に説明したように、それぞれの時点においてどの蓄電装置を充電乃至放電すべきかの決定は、蓄電装置と駆動ユニットとからなる結合体における、しばしば「エネルギマスタ」とも呼ばれるエネルギフローを制御するための担当部によって行うことができる。結合体におけるこのような担当部は、基本的に多数の場所に配置することができ、したがって、例えばＣＡＮ線路を介して送信される情報を受信する全ての担当部が、このような決定を下すことができる。例えば収容装置１０の中に配置されたマイクロプロセッサは、ＣＡＮバスを介して、収容部１１及び１２に蓄電装置１が嵌め込まれているか否かに関する情報、並びに、蓄電装置１の状況に関する情報を受信することができ、相応の情報を、バスを介して結合体の各蓄電装置１に送信することによって、充放電プロセスを制御することができる。このために各蓄電装置１は、各自のＣＡＮコントローラ（ＣＡＮ通信を支援するための制御装置）を有しており、ＣＡＮコントローラを用いて情報を受信し、場合によってはこの情報に反応することができる。

本発明による分圧器への電気エネルギの印加は、付加的電気コンタクト部４，２４において形成された電圧の測定と同様、継続的に又は断続的に実施することができ、これによって一方では、システム構成の変化を確実に識別することが可能となり、他方では、このような識別に対するエネルギコスト及び測定コストを僅かに抑えることが可能となる。特に分圧器の通電を、蓄電装置１のウェイクアップ線路によって識別することができ、このような通電に対して呼応して初めて、形成された電圧の測定をＡＤＣによって実施することができる。

蓄電装置１又は蓄電装置１のバッテリ管理システムは、該蓄電装置１又は該蓄電装置１のバッテリ管理システムが、第１スイッチであるバイポーラトランジスタＴ１をスイッチオフ又はスイッチオンしたか否かを識別することができるので、第１スイッチが開かれていて電圧が０Ｖであると測定された場合には、充電器は接続されていないと推定することができる。換言すると、この場合には評価は実施されず、蓄電装置１は充電されず、―異なる内容のＣＡＮメッセージを受信しない限り―、所定の時間が過ぎるとスリープする。まず先に蓄電装置１は、電池８の放電を阻止するために、自身の電池８と車両Ｆの周辺電気機器と間に場合によって設けられている接続を切り離すことができる。バイポーラトランジスタＴ１がスイッチオフされており、検出された電圧が０よりも大きい場合には、ここから、例えば充電装置Ｌの形態の外部電圧源が接続されていると推定することができる。蓄電装置１が収容装置１０の収容部１１を介して充電される場合には、蓄電装置１の抵抗Ｒ２と収容部１１の分圧器との相互接続によって形成される分圧器の仲介によって、この収容部１１を一義的に識別することができる。充電装置Ｌが蓄電装置１に直接差し込まれている場合には、電圧値は、充電装置Ｌの付加的電気コンタクト部３４によって供給される電圧（例えば５Ｖ）の近傍に調整される。なぜなら、充電装置Ｌの内部抵抗Ｒ_Ｃは、システムの残りの電気抵抗よりも格段に小さいからである。このようにして、この場合も一義的に識別することができ、蓄電装置によって適切に反応することができる。バイポーラトランジスタＴ１がスイッチオフされており、検出された電圧が０Ｖである場合には、ここから、充電装置Ｌが接続されていないと推測することができる。このような場合において、バッテリ管理システムが、どの収容部１１に蓄電装置１が実際に収容されているのかを識別したい場合には、バイポーラトランジスタＴ１が活性化され、これに呼応して、付加的電気コンタクト部４において形成された電圧値によって、この収容部１１を特定することができる。抵抗Ｒ２に対して並列に接続された抵抗が存在しない場合には、蓄電装置１は、該蓄電装置１が収容部１１の中に嵌め込まれていないと識別する。このようにして、蓄電装置１の状態及び位置を識別し、得られた情報を電気駆動可能な車両の結合体において使用するための簡単、確実、かつ効率的な手段が提供される。

要約すると、電気エネルギのための蓄電装置、並びに、電気エネルギのための少なくとも２つの蓄電装置のための収容装置が提案され、前記蓄電装置の中には、それぞれ１つの分圧器が配置されており、前記分圧器は、それぞれ１つの外部の付加的電気コンタクト部を介してコンタクト可能となっている。所定の収容部ごとに、前記収容装置の内部に配置された分圧器の分圧比を特徴づけることによって、蓄電装置の２つの抵抗間の取り出し点において電圧を測定することにより、前記収容装置のどの収容部の中に当該蓄電装置が配置されているのかを確認することができる。収容装置を用いない充電プロセスの場合には、分圧器と蓄電装置とが接続されていないので、各収容部を識別できるだけではなく、充電のために収容装置の中に蓄電装置が存在しないことも確認することができる。蓄電装置又は蓄電装置のバッテリ管理システムそのものが、自身に内在する分圧器に給電できるので、充電装置が収容装置又は蓄電装置に直接接続されているか否かに関係なく、識別を実施することも可能である。さらには、蓄電装置の付加的電気コンタクト部によるウェイクアップ機能が設けられている。

以上、本発明を、例示するための具体的な実施形態に基づいて詳細に説明してきた。しかしながら当業者は、これらの実施形態に基づき、添付した特許請求の範囲によってその保護権利範囲が規定されている本発明の範囲を逸脱することなく変更を加え、開示した実施形態の特徴を互いに組み合わせ、特に寸法規定を適用するための多数の手段を生み出すことが可能である。

Claims (8)

1. 電気エネルギのための蓄電装置において、
   ・前記蓄電装置（１）に電気エネルギを伝達するため、又は、前記蓄電装置（１）から電気エネルギを伝達するための、少なくとも１つの第１電気コンタクト部（２）と、少なくとも１つの第２電気コンタクト部（３）と、
   ・特にバイポーラトランジスタの形態の、第１スイッチ（Ｔ１）と、
   ・前記第１スイッチ（Ｔ１）を介して電圧が供給されるように構成された分圧器（Ｒ１，Ｒ２）と、
   ・前記分圧器（Ｒ１，Ｒ２）を構成する要素同士の間にある電圧取り出し部に外部からコンタクトするための、付加的電気コンタクト部（４）と、
   ・前記付加的電気コンタクト部（４）に印加された電圧を測定して、所定の基準値範囲に基づいて評価するように構成された評価ユニット（ＡＤＣ）と、
   を有することを特徴とする蓄電装置。
2. 前記蓄電装置はさらに、特に電界効果トランジスタ、有利にはＭＯＳＦＥＴの形態の第２スイッチ（Ｔ２）を有し、
   前記第２スイッチ（Ｔ２）は、抵抗（Ｒ５）を介して電圧源（Ｖ_ｂａｔｔ）に接続されており、前記付加的電気コンタクト部（４）に印加された電圧に応じて、前記抵抗（Ｒ５）と電気的アース（Ｍ）との間の導電接続を形成するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の蓄電装置。
3. 前記評価ユニット（ＡＤＣ）は、前記付加的電気コンタクト部（４）に印加された電圧を断続的に測定するように構成されている、又は、
   前記蓄電装置（１）は、前記第１スイッチ（Ｔ１）を断続的に導通状態に切り換えるように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の蓄電装置。
4. 蓄電装置（１）のための第１収容部（１１）を有する、電気エネルギのための少なくとも２つの蓄電装置（１）のための収容装置において、該収容装置は、
   ・蓄電装置（１）に電気エネルギを伝達するため、又は、蓄電装置（１）から電気エネルギを伝達するための、少なくとも１つの第１電気コンタクト部（２２）と、少なくとも１つの第２電気コンタクト部（２３）と、
   ・付加的電気コンタクト部（２４）と、
   を有し、
   前記付加的電気コンタクト部（２４）は、前記収容部の中に嵌め込まれた蓄電装置（１）の付加的電気コンタクト部（４）に接続されるように構成されており、
   前記収容装置（１０）は、前記第１収容部（１１）に対応づけられた第１分圧器（Ｒ_１１＿１，Ｒ_１１＿２）を有し、
   前記第１分圧器（Ｒ_１１＿１，Ｒ_１１＿２）は、前記第１収容部（１１）に対応づけられた分圧比を有し、
   前記第１分圧器（Ｒ_１１＿１，Ｒ_１１＿２）の電圧取り出し部は、前記第１付加的電気コンタクト部（２４）に接続されている、
   ことを特徴とする収容装置。
5. 前記収容装置（１０）はさらに電気端子（１５）を有し、
   前記電気端子（１５）は、前記第１電気コンタクト部（２２）と、前記第２電気コンタクト部（２３）と、前記分圧器（Ｒ_１１＿１，Ｒ_１１＿２）とを、電気接続部（Ｓ）に電気的に接続するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項４記載の収容装置。
6. 請求項１から３のいずれか一項記載の蓄電装置、又は、請求項４又は５に記載の収容装置において、
   前記分圧器（Ｒ_１１＿１，Ｒ_１１＿２；Ｒ１，Ｒ２）は、オーム抵抗からなる、
   ことを特徴とする蓄電装置、又は、収容装置。
7. 請求項１から３又は６のいずれか一項記載の蓄電装置、又は、請求項４から６のいずれか一項記載の収容装置において、
   特にＣＡＮ標準に準拠した、バスシステムのためのインターフェースが設けられている、
   ことを特徴とする蓄電装置、又は、収容装置。
8. 請求項１から３又は６又は７のいずれか一項記載の蓄電装置（１）、及び／又は、請求項４から７のいずれか一項記載の収容装置（１０）を有する、電気駆動可能な車両、特に自転車。

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