[发明专利]避免或减少电气组件的结露状态的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于避免或减少在电气组件，尤其电动汽车或混合动力汽车的电池组系统之内或之上的结露状态的方法和装置。 

背景技术

为了保证电池组系统，尤其是锂离子电池组系统的安全、功能和寿命，需要使电池运行在预先给定的温度范围内。在功率输出期间基本上出现焦耳热能，它可以用电池的电流和电阻描述。为了防止电池温升超过温度临界阈值，必须有效地释放所述热能。此外，蓄电池上的温度分布必须尽可能均匀，亦即，温度差应不大于4开尔文温度。 

均匀温度调节的一种可能性是借助于布置在电池组外壳内的主动冷却装置(，例如液体装置)引走热能，所述冷却装置直接冷却电池组的一个或者多个电池外壳表面。这样布置的问题是，它可能导致电池组外壳内被冷却的表面上形成冷凝水。所述冷凝水由于对导电金属件和可能存在的电子电路有电化学腐蚀的危险，而对电池组系统的寿命和／或功能是巨大危险。 

在DE102007011026A1中公开了对该问题一个可能的解决方案。该解决方案包括安装冷却塔使湿气从外壳冷凝并引出。然而应用冷却塔的结果是附加的成本、限制了在电池组外壳确定尺寸时的活动余地，而且无法完全排除在外壳内部形成冷凝水的可能性，而只是减小在外壳内部形成冷凝水的程度。 

从WO2011／035991A1已知一个电池组系统，包括 

i)一个或者多个蓄电池； 

ii)外壳，其中布置有所述蓄电池；和 

iii)一个或多个被动导热介质，它们布置为使得能够通过该被动导热介质把蓄电池的热能从外壳内部引出而传递到布置在外壳以外的冷却板上。 

布置在外壳以外的冷却板可以是电池组系统的组成部分。该电池组系统 原则上还包括这样的电池组系统，它们本身不包括冷却板，而是可以把来自外壳内部的热能传递到一个单独的已经在负载中或者环境中存在的冷却板或者冷却装置。 

在电池中产生的热能首先通过被动导热介质，例如与电池的一个或多个外壳表面接触的冷却板，传导地引导到外壳以外的冷却板上。热能可以从那里被外部的主动冷却装置吸收和释放。为此可以使用传统的主动冷却装置，例如液体冷却装置。该电池组系统允许有效地调节电池组系统的电池的温度，而避免在外壳内部形成冷凝水。 

从US2011／0016899A1已知一种调节汽车电池温度的方法，其中应该避免或者减少结露状态或冷凝，其中应该省去单独的湿度传感器。在此，该冷却装置设计为空气冷却装置。在此，检测电池内的温度并与基准温度进行比较。如果机动车客舱(从该机动车客舱内抽取用于空气冷却装置的空气)内的温度高于电池内温度，则减少空气量。这将导致温度差降低，从而防止冷凝。在此还规定在极端情况下完全关断冷却装置。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于避免或减少结露状态的方法和装置，借此进一步减少结露状态的危险。 

该技术问题按本发明通过一种用于避免或减少在用冷却装置冷却的电气组件之内或之上的结露状态的方法和装置解决。。 

用于避免或减少在用冷却装置冷却的电气组件之内或之上的结露状态的方法包括下列方法步骤： 

●检测或确定冷却装置的冷却介质温度， 

●检测或确定该电气组件的温度， 

●借助特性场，根据所检测或确定的冷却介质和电气组件的温度，估计结露几率， 

●当该结露几率大于事先确定的阈值时，当冷却介质温度低于电气组件温度时，提高冷却介质温度和／或减少电气组件的功率输出。 

在此，无论单独地或者相结合地采取两个措施，它们均导致温度差减小，因此也减小了结露危险。在此，可以由运行状态决定进行功率输出的减小，亦即，只有在上级的或更高优先级的运行条件不反对减少时，才减少功率输 出。例如，可以在某些运行状态下，将电气组件有可重复再现的特性评估为有更高优先级。该电气组件优选是电动汽车或混合动力汽车中的电池组系统。但是原则上本发明还可以应用于其它电池组系统，例如用于光热太阳能发电器或者风力发电装置中。本发明还可以用于燃料电池系统或诸如功率电路或者DC／DC转换器等其它高压组件。另外需要说明，尤其对于复杂的和／或模块化制造的电气组件，尤其是电池组系统，可以在多个位置上检测或确定该电气组件的温度。在此，所述特性场优选凭经验事先确定并且保存。在此还需要说明，该事先确定的阈值同样可以在不同的运行状态下进行不同地选择。另外还可以规定，设置附加的器件，以便吸收湿气。