Schaltung zur Erfassung einer Spannung einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten elektrischen Energiespeichereinheiten und Verfahren zum Betrieb dieser Schaltung

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Schaltung zur Messung einer Spannung einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten elektrischen Energiespeichereinheiten sowie einem Verfahren zum Betrieb einer Schaltung und deren Verwendung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.

Stand der Technik

In Hybrid- und Elektrofahrzeugen werden meist Systeme mit einer großen Anzahl an elektrischen Energiespeichereinheiten verwendet. Da diese elektrischen Energiespeichereinheiten produktionsbedingt sowie aufgrund von Alterungseffekten unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können, werden die Spannungen dieser elektrischen Energiespeichereinheiten zur Vermeidung eines Überladen beziehungsweise Tiefentladens mittels Schaltungen einzeln überwacht.

Zur Überwachung der jeweiligen Spannung werden meist integrierte Schaltungen mit einem oder mehreren Multiplexern verwendet.

Die Druckschrift US 20100052650 A1 offenbart eine alternative Möglichkeit der Spannungsmessung für eine Mehrzahl von elektrischen Energiespeichereinheiten.

Die Druckschrift DE 102010063258 A1 offenbart ebenfalls Möglichkeiten der Spannungsmessungen mit Transimpedanzverstärkern.

Die Druckschrift DE 10201 1079360 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Messung einer maximalen Zellspannung einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Batteriezellen. Eine mögliche Ausführungsform dieser Vorrichtung ist in Figur 1 der vorliegenden Anmeldung wiedergegeben. Nachteilig an dem bekannten Stand der Technik ist, dass eine große Anzahl an Bauteilen beziehungsweise aufwendige integrierte Schaltungen zur Erfassung einer Spannung notwendig sind.

Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

Erfindungsgemäß werden eine Schaltung zur Erfassung einer Spannung einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten elektrischen Energiespeichereinheiten, ein Verfahren zum Betrieb dieser Schaltung sowie deren Verwendung mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche bereitgestellt.

Dabei umfasst die Schaltung eine erste und eine zweite Spannungsquelle, einen ersten und einen zweiten Transistor sowie einen ersten und einen zweiten ohm- schen Widerstand, wobei ein Steuereingang des ersten Transistors mit einem positiven Pol der ersten Spannungsquelle und ein Emitteranschluss des ersten Transistors mit einem zweiten Anschluss des ersten ohmschen Widerstands elektrisch leitend verbunden sind und wobei jeder elektrischen Energiespeichereinheit ein Schalter zugeordnet ist und ein erster Anschluss des jeweiligen Schal ters jeweils mit einem positiven Pol der jeweiligen zugeordneten elektrischen Energiespeichereinheit elektrisch leitend verbindbar ist. Somit werden flexible Verbindungsmöglichkeiten bereitgestellt sowie ein Zu- beziehungsweise Wegschalten einer einzelnen elektrischen Energiespeichereinheit im Rahmen der Spannungsmessung ermöglicht.

Je nach Ausführung kann eine elektrischen Energiespeichereinheit mehrere Bau teile umfassen, beispielsweise mehrere Batteriezellen, die seriell und/oder parallel verschaltet sind.

Unter einer elektrischen Energiespeichereinheit kann insbesondere eine elektrochemische Batteriezelle und/oder ein Batteriemodul mit mindestens einer elektrochemischen Batteriezelle und/oder ein Batteriepack mit mindestens einem Batte- riemodul verstanden werden. Zum Beispiel kann die elektrische Energiespeicher- einheit eine Lithium-Batteriezelle oder ein Lithium-Batteriemodul oder ein Lithium-Batteriepack sein. Insbesondere kann die elektrische Energiespeichereinheit eine Lithium-Ionen-Batteriezelle oder ein Lithium-Ionen-Batteriemodul oder ein Lithium-Ionen-Batteriepack sein. Weiterhin kann die Batteriezelle vom Typ Li- thium-Polymer-Akkumulator, Nickel-Metallhydrid-Akkumulator, Blei-Säure-Akkumulator, Lithium-Luft-Akkumulator oder Lithium-Schwefel-Akkumulator beziehungsweise ganz allgemein ein Akkumulator beliebiger elektrochemischer Zusammensetzung sein. Die erste und zweite Spannungsquelle können insbesondere als Referenzspannungsquellen ausgelegt sein, deren Spannung sehr konstant ist und nur eine Schwankungsbreite im Bereich weniger Millivolt, beispielsweise +/- 1 Millivolt, aufweist. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

So ist es vorteilhaft, wenn weiterhin ein Kollektoranschluss des ersten Transistors mit einem ersten Anschluss des zweiten ohmschen Widerstands elektri- sehen leitend verbunden ist, sowie zusätzlich ein Steuereingang des zweiten

Transistors mit einem positiven Pol der zweiten Spannungsquelle und ein Emit- teranschluss des zweiten Transistors mit einem zweiten Anschluss des zweiten ohmschen Widerstands elektrisch leitend verbunden ist. Dadurch kann eine elektrische Verbindung der Bauteile und ein identischer Aufbau der Schaltung er- reicht werden.

Gemäß eines weiteren Aspekts kann vorgesehen sein, dass ein erster Anschluss des ersten ohmschen Widerstands mit einem zweiten Anschluss eines weiteren ersten Schalters und eines weiteren zweiten Schalters elektrisch leitend verbunden ist, sowie der negative Pol der ersten Spannungsquelle mit einem zweiten Anschluss eines weiteren dritten Schalters und eines weiteren vierten Schalters elektrisch leitend verbunden ist. Somit können flexible Anschlussmöglichkeiten für die elektrischen Komponenten geschaffen werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein zweiter Anschluss eines weiteren fünften Schalters mit dem ersten Anschluss des zweiten ohm- schen Widerstands elektrisch leitend verbunden. Dadurch wird eine größere Flexibilität bei den elektrischen Verbindungsmöglichkeiten erreicht. Dies kann an- schließend beispielweise durch eine geeignete Ansteuerung der ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Schalters ausgenutzt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist ein erster Anschluss des weiteren ersten Schalters und ein erster Anschluss des weiteren zweiten Schalters jeweils im Wechsel der elektrischen Energiespeichereinheiten mit einem zweiten Anschluss des jeder elektrischen Energiespeichereinheit zugeordneten Schalters elektrisch leitend verbunden. Weiterhin sind in dieser Ausgestaltung ein erster Anschluss des weiteren dritten Schalters und ein erster Anschluss des weiteren vierten Schalters auf die gleiche Weise jeweils im Wechsel mit einem zweiten Anschluss des jeder elektrischen Energiespeichereinheit zugeordneten Schalters elektrisch leitend verbunden. Dadurch können gezielt einzelne elektrische Energiespeichereinheiten mit einer Baugruppe bestehend aus erstem Widerstand, erstem Transistor und erster Referenzspannungsquelle verbunden werden. Das Potential der verbundenen elektrischen Energiespeichereinheit sorgt für einen Stromfluss durch diese Bauteile.

Weiterhin ist von Vorteil, wenn ein erster Anschluss des weiteren fünften Schalters mit einem zweiten Anschluss des Schalters der ersten in Reihe geschalteten elektrischen Energiespeichereinheit elektrisch leitfähig verbunden ist. Somit kann das elektrische Potential dieser zugehörigen elektrischen Energiespeichereinheit ohne Nutzung des weiteren ersten, weiteren zweiten, weiteren dritten und/oder weiteren vierten Schalters über diesen weiteren fünften Schalter geschaltet werden. Dies verhindert in der Folge eine mögliche Beeinflussung der Spannungsmessung bei der ersten in Reihe geschalteten elektrischen Energiespeicherein- heit.

Gemäß einer Ausgestaltung sind der erste Anschluss des zweiten ohmschen Widerstands und ein Kollektoranschluss des zweiten Transistors elektrisch leitend mit einer Spannungsmesseinheit verbunden. Dabei kann diese Spannungsmess- einheit beispielsweise einen Analog-Digitalwandler sowie einen Verstärker, ins- besondere einen Verstärker mit programmierbarer Verstärkung, auch Pro- grammable Gain Amplifier genannt, umfassen. Darüber hinaus kann für diese Spannungsmesseinheit eine zusätzliche Spannungsquelle vorgesehen sein. Dabei kann die Spannungslage der zusätzlichen Spannungsquelle so gewählt wer- den, dass eine Transferfunktion der Spannungsmesseinheit in den typischen

Spannungsbereich einer elektrischen Energiespeichereinheit verschoben wird. Somit kann die Messgenauigkeit der Spannungsmesseinheit erhöht werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird anstelle des ersten und/oder zweiten Transistors beispielsweise eine komplementäre Darlington-

Schaltung verwendet. Dadurch wird ein über den Steuereingang fließender Basisstrom, welcher einen Effekt auf den durch den ersten beziehungsweise zweiten ohmschen Widerstand fließenden Strom hat, verringert und die Genauigkeit der Schaltung verbessert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind ein Steuereingang eines dritten Transistors mit dem Emitteranschluss des ersten Transistors und ein Steuereingang eines vierten Transistors mit dem Kollektoranschluss des ersten Transistors elektrisch leitend verbunden. Somit befinden sich die Steuereingänge des dritten und vierten Transistors im Betrieb ohne Fehlerfall auf unterschiedlichen Potentialniveaus, was zur Fehlerdetektion genutzt werden kann.

Vorteilhafterweise ist ein Emitteranschluss des dritten Transistors über einen dritten ohmschen Widerstand mit einem Emitteranschluss des vierten Transistors elektrisch leitend verbunden und ein Kollektoranschluss des vierten Transistors über einen vierten ohmschen Widerstand mit einem Bezugspotential elektrisch leitend verbunden. Diese Beschaltung kann zur Erkennung bestimmter Fehler, beispielsweise eines Kurzschlusses des ersten Transistors, eingesetzt werden. Dadurch können Sicherheitsanforderungen, wie sie beispielsweise im Automobil- bereich durch die verschiedenen ASIL-Level gestellt werden, erfüllt werden.

Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Schaltung, bei dem zwei aufeinanderfolgende, jeweils einer elektrischen Energiespeichereinheit zugeordnete Schalter geschlossen werden sowie der wei- tere erste Schalter und der weitere zweite Schalter jeweils so geöffnet bezie- hungsweise geschlossen werden sowie der weitere dritte Schalter und der weitere vierte Schalter jeweils so geöffnet beziehungsweise geschlossen werden, dass der erste ohmsche Widerstand elektrisch leitend mit dem positiven Pol einer der zwei aufeinanderfolgenden elektrischen Energiespeichereinheiten verbunden ist und der negative Pol der ersten Spannungsquelle elektrisch leitend mit dem entsprechenden negativen Pol einer der zwei aufeinanderfolgenden elektrischen Energiespeichereinheiten verbunden ist. Durch dieses Öffnen beziehungsweise Schließen ruft jeweils die Spannung einer einzelnen elektrischen Energiespeichereinheit einen Stromfluss durch den ersten Widerstand hervor. Im Wechsel können somit alle elektrischen Energiespeichereinheiten zu- beziehungsweise weggeschaltet werden. Dadurch können die elektrischen Energiespeichereinheiten mit einem relativ geringen Aufwand an elektrischen Komponenten beispielsweise zyklisch überwacht werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Spannungsabfall über den zweiten ohmschen Widerstand und den zweiten Transistor erfasst werden. Dadurch kann eine einfache Bestimmung der einzelnen Zellspannungen ermöglicht werden.

Zweckmäßigerweise wird mittels einer Erfassung des Potentials vor dem vierten ohmschen Widerstand gegen ein Bezugspotential eine Aussage über mögliche Fehler in der Schaltung ermöglicht. Dadurch können Sicherheitsanforderungen, wie sie beispielsweise im Automobilbereich durch die verschiedenen ASIL-Level gestellt werden, erfüllt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher ausgeführt.

Es zeigt:

Figur 1 eine dem Stand der Technik entnommene Schaltungsanordnung; eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; Figur 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Figur 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;

Figur 5 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Schaltung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel; und

Figur 6 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

Ausführungsformen der Erfindung

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Vorrichtungskomponenten.

Figur 2 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung. Elektrischen Energiespeichereinheiten Z1 bis Z6 ist dabei jeweils ein Schalter S1 bis S6 zugeordnet, der, je nach Schalterstellung, einen positiven Pol der jeweiligen elektrischen Energiespeichereinheit Z1 bis Z6 mit einem ersten ohmschen Widerstand R1 , einem zweiten ohmschen Widerstand R2 beziehungsweise weiteren ohmschen Widerständen R3 bis R6 verbindet. Weiterhin ist der elektrischen Energiespeichereinheit Z2 eine erste Spannungsquelle UR1 und ein erster ohmscher Widerstand R1 , der elektrischen Energiespeichereinheit Z1 eine zweite Spannungsquelle UR2 und ein zweiter ohmscher Widerstand R2 sowie den weiteren elektrischen Energiespeichereinheiten Z3 bis Z6 jeweils eine Spannungsquelle UR3 bis UR6 sowie ein Widerstand R3 bis R6 zugeordnet. Weiterhin ist der elektrischen Energiespeichereinheit Z2 ein erster Transistor T1 , der elektrischen Energiespeichereinheit Z1 ein zweiter Transistor T2 sowie den weiteren elektrischen Energiespeichereinheiten Z3 bis Z6 jeweils ein Transistor T3 bis T6 zugeordnet. Idealerweise haben die Bauteile Transistor, Widerstand und Spannungsquelle jeweils im Wesentlichen die gleichen Eigenschaften. Das Schließen eines beliebigen Schalters S1 bis S6 und das gleichzeitige Öffnen der jeweiligen anderen Schalter S1 bis S6 erzeugt durch eine jeweilige Spannung Uci bis Uc6 der selektierten elektrischen Energiespeichereinheit Z1 bis Z6 einen Stromfluss. Ein dadurch entstehender Spannungsabfall UAD wird über Leitungen 400 und 401 von einer Spannungsmesseinheit 102 erfasst und entspricht, unter einigen idealisierenden Annahmen wie gleiche Komponenteneigenschaften und Vernachlässigung der jeweiligen Basis-Emitter-Ströme, der jeweiligen Spannung

Uci bis Uc6 der selektierten elektrischen Energiespeichereinheit Z1 bis Z6. Ist beispielsweise ein Schalter S2 geschlossen und die anderen Schalter S1 und S3 bis S6 geöffnet, fließt durch den ersten ohmschen Widerstand R1 ein Strom , für den gilt:

I _t = -, wobei U _re f der Spannungswert der ersten Spannungsquelle

UR1 und UBE,I die Basis-Emitter-Spannung des ersten Transistors T1 ist. R ist der Widerstandswert des ersten ohmschen Widerstands R1 . Unten den genannten Annahmen ergibt sich der messbare Spannungsabfall UAD ZU: U _AD = + Uref + ÜBE = Uc2 und entspricht der Spannung Uc2 der elektrischen Energiespei- chereinheit Z2.

Figur 3 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltung mit zusätzlichen Komponenten zur Fehler- detektion. Ein dritter und vierter ohmscher Widerstand R3 und R4 sowie ein drit- ter und vierter Transistor T3 und T4 sind so miteinander elektrisch leitend verbunden, dass es möglich ist, sowohl Kurzschlüsse der ersten Spannungsquelle UR1 als auch des ersten Transistors T1 zu erkennen. Dazu wird mittels einer Leitung 103 ein Potential Uen- vor dem vierten ohmschen Widerstand R4 gegenüber einem Bezugspotential, beispielsweise Masse, einer Auswerteeinheit (in Figur 3 nicht eingezeichnet) zugeführt. Weist das Potential U _err bei aktiver Messung der

Spannung Uc2 der elektrischen Energiespeichereinheiten Z2 einen Low-Pegel auf, beispielsweise im Wesentlichen 0 V, liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Kurzschluss des ersten Transistors T1 oder der ersten Spannungsquelle UR1 vor. Fehlerquellen, die eine Messung der Spannung Uc2 der elektrischen Ener- giespeichereinheit Z2 verfälschen würden, werden somit detektiert.

Liegt beispielsweise ein Kurzschluss des ersten Transistors T1 vor, befinden sich die Steuereingänge des dritten und vierten Transistors T3 und T4 auf gleichem Potential. Daher sperren diese Transistoren und über die Leitung 103 wird in einer angeschlossenen Auswerteeinheit ein Low-Pegel von U _er r erfasst und ein Fehler festgestellt.

Für jede zu überwachende Schaltungsanordnung aus Transistor und Spannungsquelle, beispielsweise in Figur 2 für jedes Paar aus Transistor T1 , T3 bis T6 und zugehöriger Spannungsquelle UR1 , UR3 bis UR6, ist eine solche Fehler- detektionsschaltung aufzubauen. In Figur 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung schematisch dargestellt. Dabei umfasst die Schaltung die erste Spannungsquelle UR1 und die zweite Spannungsquelle UR2 sowie den ersten Transistor T1 und den zweiten Transistor T2. Weiterhin sind der erste und zweite ohmsche Widerstand R1 und R2 in die Schaltung integriert. Mittels eines weiteren ersten, weite- ren zweiten, weiteren dritten und weiteren vierten Schalters S1 1 , S12, S21 und

S22 sowie der den jeweiligen elektrischen Energiespeichereinheiten Z1 bis Z6 zugeordneten Schaltern S1 bis S6 können die elektrischen Energiespeichereinheiten Z1 bis Z6 mit dem ersten ohmschen Widerstand R1 sowie der ersten Spannungsquelle UR1 elektrischen leitend verbunden werden. Bevorzugt erfolgt diese elektrische Verbindung für eine beliebige elektrische Energiespeichereinheit Z2 bis Z6, bis auf die erste elektrische Energiespeichereinheit Z1 , durch eine geeignete Schalterstellung derart, dass der positive Pol der elektrischen Energiespeichereinheit mit dem ersten ohmschen Widerstand R1 und ihr negativer Pol mit dem negativen Pol der ersten Spannungsquelle UR1 leitend verbunden ist. Dies wird im Folgenden als aktive Spannungsmessung bezeichnet. Idealerweise haben dabei der erste und zweite ohmsche Widerstand R1 und R2 denselben Widerstandswert R und die erste und zweite Spannungsquelle UR1 und UR2 stellen dieselbe Spannung U _re f bereit. Dann gilt bei geeigneter Wahl des Spannungswertes Uref folgender Zusammenhang für den durch den ersten ohmschen Widerstand R1 fließenden Strom h :

Ud ^~ Uref ^~ UBE,1

h = - _R (i)

Dabei ist UBE.I die Basis-Emitter-Spannung des ersten Transistors T1 und kennzeichnet diejenige Spannung, die zwischen Basis und Emitter des ersten Transistors T1 anliegt, wenn ein Strom zwischen seinem Emitter und Kollektor fließt. Idealerweise haben der erste und der zweite Transistor T1 und T2 dieselbe Basis-Emitter-Spannung ÜBE. U bezeichnet dabei eine der Spannungen Uc2 bis Uc6 je nach erfolgter Schalterstellung des weiteren ersten, weiteren zweiten, weiteren dritten und weiteren vierten Schalters S1 1 , S12, S21 und S22 sowie der den jeweiligen elektrischen Energiespeichereinheiten Z1 bis Z6 zugeordneten Schaltern S1 bis S6. Der Strom fließt bei geeigneter Wahl des Spannungswertes Uref durch den zweiten ohmschen Widerstand R2 und den zweiten Transistor T2. Der dadurch entstehende Spannungsabfall wird über Leitungen 100 und 101 von der Spannungsmesseinheit 102 erfasst. Dabei gilt für die durch die Spannungsmesseinheit 102 erfasste Spannung U _er f unter den beschriebenen idealen Bedingungen:

U erf ⁼ R + Uref + U _BE

_ Ud Uref U _BE

R + U _re f + U _BE (2)

^~ R

= U _ci

Ein weiterer fünfter Schalter Sc dient dazu, die elektrische Energiespeichereinheit Z1 direkt mit der Spannungsmesseinheit 102 zu verbinden, um Verfälschungen der erfassten Spannungswerte zu vermeiden. Bei abweichenden Eigenschaften der entsprechenden Bauteile können nachgelagert Berechnungen durchgeführt werden, beispielsweise in einer Zellüberwachungseinheit (CSC) o- der einem Steuergerät, um die korrekten Spannungswerte der jeweiligen elektrischen Energiespeichereinheiten zu ermitteln, da sich ihre Werte in Formel 2 nicht gegenseitig aufheben. Bei Kenntnis der jeweiligen Eigenschaften der Bauteile ist dies aber ohne weiteres möglich.

Darüber hinaus kann eine Ausführung der Schaltung Transistoren mit gemeinsamem Gehäuse enthalten, was mögliche Abweichungen zwischen den Bauteilen, beispielsweise durch thermische Unterschiede oder Fertigungsabweichungen, zusätzlich verringert.

Die entsprechenden Schalter S1 bis S6, der weitere fünfte Schalter Sc sowie der weitere erste, weitere zweite, weitere dritte und weitere vierte Schalter S1 1 , S12, S21 und S22 können als Halbleiterschalter, beispielsweise als MOSFETS ausgeführt werden, was ein schnelles und verlustarmes Schalten ermöglicht. Weiterhin können anstelle der gezeigten ersten und zweiten Bipolar-pnp-Transistoren T1 und T2 andere Transistorausführungen, beispielsweise MOSFETs, verwendet werden. Figur 5 zeigt die schematische Darstellung eines Ausschnitts eines vierten Ausführungsbeispiels. Hierbei wird ein möglicher Spannungsabfall über den zweiten ohmschen Widerstand R2 und den zweiten Transistor T2 von einer Spannungsmesseinheit 501 erfasst. Die Spannungsmesseinheit 501 umfasst dabei einen Verstärker, insbesondere einen Verstärker mit programmierbarer Verstärkung, auch Programmable Gain Amplifier genannt. Darüber hinaus wird ein Eingang der Spannungsmesseinheit 501 mittels einer Spannungsquelle 500 auf ein geeignetes Spannungsniveau angehoben. Dabei kann die Spannungslage der zusätzlichen Spannungsquelle so gewählt werden, dass eine Transferfunktion der Spannungsmesseinheit in den typischen Spannungsbereich einer elektrischen Energiespeichereinheit, beispielsweise zwischen 2,8 V und 4,3 V, verschoben wird. Somit kann die Messgenauigkeit der Spannungsmesseinheit erhöht werden. Zusätzlich wird über den Kondensator 504 eine Tiefpassfilterung der in der Spannungsmesseinheit 501 erfassten Spannung erreicht. Dioden 503 und 502 sind als Schutzdioden eingebaut.

In Figur 6 ist ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In einem ersten Schritt ST1 wird die elektrische Energiespeichereinheit festgelegt, deren Spannung erfasst werden soll. In einem zweiten Schritt ST2 werden Schalterstellungen der Schalter S1 bis S6, S1 1 bis S22 und Sc entspre- chend dieser Festlegung vorgenommen. Soll beispielsweise die Spannung Uc6 der elektrischen Energiespeichereinheit Z6 erfasst werden, sind die Schalterstellungen wie folgt:

Schalter S6 und S5 geschlossen, Schalter S1 bis S4 geöffnet, Schalter S22 und S12 geschlossen, Schalter S21 und S1 1 geöffnet, Schalter Sc geöffnet.

In einem dritten Schritt ST3 wird die über den zweiten ohmschen Widerstand R2 und den zweiten Transistor T2 abfallende Spannung U _er f einer Spannungsmesseinheit zugeführt und erfasst. In einem vierten Schritt ST4 wird das erfasste Potential Uerf plausibilisiert. Fällt diese Plausibilisierung negativ aus, liegt ein Fehler vor und es wird zu einem fünften Schritt ST5, einer Fehlerbehandlungsprozedur, übergegangen. Falls die Plausibilisierung positiv ausfällt, wird kein Fehler festgestellt und die Spannung U _er f wird weiterverarbeitet und das Verfahren wird mit dem ersten Schritt ST1 fortgesetzt.