用于监视电池的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于借助于控制单元(10)监视电动车辆的电池(100)的方法，该控制单元具有用于检测所述电池(100)的至少一个运行参数(dT/dt、dU/dt)的传感器单元(11)。为此，按照本发明专利技术规定，电池(100)的由传感器单元(11)检测的至少一个运行参数(dT/dt、dU/dt)包括电池(100)中的温度上升率(dT/dt)，其中，在电池(100)中的温度上升率(dT/dt)超过确定的阈值(ΔT/Δt)的情况下，由控制单元(10)识别到电池(100)的面临的热失控(Z2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监视电池的方法本专利技术涉及一种根据独立的方法权利要求的用于监视例如电动车辆的电池、尤其HV电池的方法，一种根据独立的装置权利要求的用于监视例如电动车辆的电池、尤其HV电池的控制单元和一种根据独立的系统权利要求的用于例如电动车辆的电池、尤其HV电池的冷却系统。例如安装在电动车辆中的诸如锂离子电池之类的电池的不断增长的能量含量增加电池内的热链式反应、即所谓的电池热失控的风险。在此，整个电池由于单独的电池单体的损坏而过度加热。由于单独的电池单体的过热，相邻的电池单体也被加热。在此可能导致电池起火，火灾可能蔓延到车辆并且危及乘员。通常，相邻电池单体的过热通过诸如单独的电池单体的隔离或特别好的散热之类的结构性措施来防止。但由于现代电池的能量密度不断增加，这些结构性措施不再足以克服电池的热失控。由文献DE102012102664A1已知一种警告装置，其在检测到已经发生的电池的热失控之后能够将电池的这种危险状态显示给车辆的使用者。因此，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种改进的用于监视电动车辆的电池、尤其HV电池的方法。尤其地，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种改进的用于监视电动车辆的电池、尤其HV电池的方法，该方法使得能够预见性地识别电池的面临的热失控和因此提高在电池的运行中的安全性。本专利技术所要解决的技术问题还在于提供一种相应的用于监视电动车辆的电池、尤其HV电池的控制单元和一种改进的用于例如电动车辆的电池、尤其HV电池的冷却系统。按照本专利技术的技术问题通过具有独立的方法权利要求的、尤其特征部分的特征的改进的用于监视电动车辆的电池、尤其HV电池的方法，通过具有独立的装置权利要求的、尤其特征部分的特征的改进的用于监视电动车辆的电池、尤其HV电池的控制单元和通过具有独立的系统权利要求的、尤其特征部分的特征的改进的用于电池的冷却系统来解决。在从属权利要求中描述本专利技术的优选的扩展设计。针对各个专利技术方面所公开的技术特征能够以该方式相互结合，使得有关本专利技术的多个专利技术方面的公开内容始终可以相互引用。本专利技术提供一种用于借助于控制单元监视例如电动车辆的电池、尤其HV电池的方法，该控制单元具有用于检测所述电池的至少一个运行参数的传感器单元。为此，按照本专利技术规定，电池的由传感器单元检测的至少一个运行参数包括电池中的温度上升率，其中，在电池中的温度上升率超过(由控制单元)确定的阈值的情况下，由控制单元(预见性地)识别到电池的面临的热失控。本专利技术构思在于监视电池的运行参数，该运行参数尚在电池的实际的热失控之前及早识别到电池内的危险状态。本专利技术认识到，在电池热失控即将发生前发生对电池的正常运行而言异常强烈的温度上升率，该温度上升率超过电池在正常运行期间的正常升温。在本专利技术的意义上，温度上升率是指温度随时间升高的速度。以此方式，本专利技术使得能够及早识别到电池的面临的热失控。如果电池的热失控不再能被阻止，则可以及时警告电动车辆的至少一名使用者和处于电池的有危险的周围的人员，以便前往相对于电池的安全距离处。以此方式可以显著提高电池的运行中的安全性。此外，本专利技术在用于监视电池的方法中可以规定，由所述控制单元识别到电池的面临的热失控时的所述阈值被确定为大于在电池的正常运行中的电池的温度升高速度。因此可以将电池的正常运行与电池的危险状态明显区分开。所述阈值可以由控制单元确定，优选根据在电池正常运行中的典型的和/或允许的温度升高速度的经验值来确定。该阈值可以例如被确定为大于或等于电池内的最大温度升高速度，根据经验，该温度升高速度在电池的正常运行中发生和/或基于电池的标准数据是最大允许的。此外，本专利技术在用于监视电池的方法中可以规定，由传感器单元检测的至少一个运行参数包括电池中的电压陷落，其中，在电池中的电压陷落低于确定的阈值的情况下，由控制单元确定电池的热失控。在本专利技术的范围内，电压陷落表示与时间相关的电压降或者说电压降的速度。本专利技术认识到，在电池即将热失控前发生剧烈的温度上升，这导致电解质由于气体析出而损失并且最终导致电池单体电压的突然陷落。在此，在电压陷落之后是强烈的温度上升并且立即引发电池的热失控。通过识别突然的电压陷落，电池的热失控可以在出现时由控制单元立即确定。此外可以考虑的是，由所述控制单元确定电池的热失控时的所述阈值被确定大于在电池的正常运行中的在电池中的电压变化速度。因此也可以将电池的正常运行与电池的热失控明显区分开。用于电压陷落的阈值可以由控制单元确定。在此，控制单元可以考虑在电池正常运行中的典型的和/或允许的电压变化速度的经验值。此外，本专利技术在用于监视电池的方法中可以规定，在由控制单元识别到电池的面临的热失控之后，由警告单元启动至少一个安全措施。以此方式可以显著提高在电池的运行中的安全性。所述至少一个安全措施可以有利地在电池的热失控出现之前预见性地及时启动。以此方式可以减少财产损失和人员伤害。此外，本专利技术在用于监视电池的方法中可以规定，所述至少一个安全措施包括以下措施中的至少一个：1)切断电池；2)向电动车辆的使用者发出包括声学的和/或光学的消息的警告；3)向电动车辆的使用者发出立刻离开车辆的请求；4)向其他的交通参与者发出包括声学的和/或光学的消息的警告；5)最大化电池的冷却功率；6)开启电池的紧急冷却；和/或7)触发用于电动车辆的至少一个功能系统的至少一个另外的冷却装置，以便给电池提供冷却功率。第一个措施确保电池不另外承受在电池运行中的正常加热的负荷。第二个措施确保电动车辆的使用者被警告提防电池的危险状态和此后即将发生的电池的面临的热失控。第三个措施确保尽管存在电池的危险状态和可能的恐慌反应但还使电动车辆的使用者远离电池。第四个措施服务于电池的周围的安全性。第五个措施有助于阻止或者至少遏制电池的面临的热失控。第六个措施确保对电池的额外冷却。最后，第七个措施确保激活车辆内的所有冷却资源，以便为电池提供冷却功率。以此方式可以以有利的方式抑制电池的危险状态和电池的面临的热失控。此外，按照本专利技术的技术问题通过一种用于监视电动车辆的电池的控制单元来解决，该控制单元具有：用于检测电池的至少一个运行参数的传感器单元。为此，按照本专利技术规定，控制单元设计用于检测作为电池的至少一个运行参数的在电池中的温度上升率，其中，在电池中的温度上升率超过确定的阈值的情况下，由所述控制单元(优选提前)识别到电池的面临的热失控。借助于按照本专利技术的控制单元实现上文关于按照本专利技术的方法已描述的相同优点。在此全面地引用这些优点。此外本专利技术可以规定，控制单元设计用于实施可以如上所述地进行的方法。此外本专利技术可以规定，控制单元设计为电池控制器的形式。因此可以用电池控制器实现本专利技术的优点。此外，本专利技术可以规定，所述控制单元在尤其电动车辆的电池的中央控制单元中能实现或者设计为独立的控制单元。如果控制单元在电动车辆的中央控制单元中能实现，则电动车辆的该中央控制单元有利地还可以承担与使用者的通信并且以按照本专利技术的方式控制电动车辆内的冷却资源。如果控制单元设计为独立的控制单元，则连已知的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于借助于控制单元(10)监视电动车辆的电池(100)的方法，该控制单元具有用于检测所述电池(100)的至少一个运行参数(dT/dt、dU/dt)的传感器单元(11)，/n其特征在于，/n电池(100)的由传感器单元(11)检测的至少一个运行参数(dT/dt、dU/dt)包括电池(100)中的温度上升率(dT/dt)，/n其中，在电池(100)中的温度上升率(dT/dt)超过确定的阈值(ΔT/Δt)的情况下，由所述控制单元(10)识别到电池(100)的面临的热失控(Z2)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181219 DE 102018132850.81.一种用于借助于控制单元(10)监视电动车辆的电池(100)的方法，该控制单元具有用于检测所述电池(100)的至少一个运行参数(dT/dt、dU/dt)的传感器单元(11)，
其特征在于，
电池(100)的由传感器单元(11)检测的至少一个运行参数(dT/dt、dU/dt)包括电池(100)中的温度上升率(dT/dt)，
其中，在电池(100)中的温度上升率(dT/dt)超过确定的阈值(ΔT/Δt)的情况下，由所述控制单元(10)识别到电池(100)的面临的热失控(Z2)。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述控制单元(10)识别到电池(100)的面临的热失控(Z2)时的所述阈值(ΔT/Δt)被确定为大于在电池(100)的正常运行中的电池(100)的温度升高速度(dTwork/dt)。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由传感器单元(11)检测的所述至少一个运行参数(dT/dt、dU/dt)包括电池(100)中的电压陷落(dU/dt)，其中，在电池(100)中的电压陷落(dU/dt)低于确定的阈值(ΔU/Δt)的情况下，由控制单元(10)确定电池(100)的热失控(Z2)。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，由所述控制单元(10)确定电池(100)的热失控(Z2)时的所述阈值(ΔU/Δt)被确定大于在电池(100)的正常运行中的在电池(100)中的电压变化速度(dUwork/dt)。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在由控制单元(10)识别到电池(100)的面临的热失控(Z2)之后，由警告单元(12)启动至少一个安全措施(S)。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少一个安全措施包括以下措施中的至少一个：
-切断电池(100)；
-向电动车辆的使用者发出包括声学的和/或光学的消息的警告；
-向电动车辆的使用者发出立刻离开车辆的请求；
-向其他的交通参与者发出包括声学的和/或光学的消息的警告；
-最大化电池(100...

【专利技术属性】
技术研发人员：T特勒曼，DH韦伯，U施里弗，T克罗克，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE