[发明专利]用于监测机动车辆中电池的状态的方法

说明书

本发明涉及一种用于监测电池的状态的方法，在该方法中，确定和监测电池在电池的充电过程中的内部温度。在该过程中，确定电池在充电过程中在不同的时间点(k)的限定的间隔内的内部温度(T)，并且评估单元至少由温度值(T1、T2)不断地确定温度梯度(T_Grad)。温度梯度(T_Grad)的至少一个极限值(S1)存储在评估单元中，并且当由评估单元确定的温度梯度(T_Grad)达到该极限值(S1)时，评估单元生成信号。当来自评估单元的该信号存在时，驱动电池的充电电压使得不存在电池电流，同时进一步定期检测电池的内部温度(T)，并且当温度(T)在电池电流抑制之后已经降低时，评估单元生成警报信号。

说明书

本发明涉及一种用于监测电池的状态的方法，在该方法中，确定和监测电池在电池的充电过程中的内部温度。以这种方式监测的电池特别可以是机动车辆中的电池，其中该方法特别适用于监测部分或完全电操作的车辆的电池的充电过程。

机动车辆的起动机电池例如是为内燃发动机的起动机供应电流的可再充电的电池。相比之下，用于驱动车辆的电动车辆的电池被称为牵引电池。此外，电动车辆或混合动力车辆也可以具有起动机电池。所使用的电池可以是例如可再充电的铅酸电池或可再充电的锂离子电池，然而，可再充电的铅酸电池或可再充电的锂离子电池在下文中也被称为铅酸电池或锂离子电池。

当铅酸电池或可再充电的铅酸电池老化并且例如由于内部短路或其他机制而开始“放出气体”时，所述电池的温度通常增加。在大大提高的温度的情况下，这可能导致电解液开始沸腾并从电池逸出。此外，如果锂离子电池或可再充电的锂离子电池被损坏，则它们同样可以由于内部反应或电流流动而变得非常热。在每种情况下，由此产生的含酸的蒸气、蒸汽和/或烟雾可以给人呈现潜在的安全风险，或至少是由于这种电池发出难闻的气味导致客户不满意的原因。这在插电式电动车辆或插电式混合动力车辆领域特别关键。所述车辆当它们在车库中通宵充电时，在电池充电过程中的相当长的时间期间经常无人看管。

在电池显示出所述症状的情况下，也可以认为它们在可预见的将来将可能发生故障。这种电池的功能性故障以及因此车辆的功能性故障应该不惜一切代价避免。这可以例如通过使驾驶员或维修人员在足够早的阶段意识到即将发生的电池故障来进行。为此，电池的状态必须被监测，这根据各种参数是可能的。

为了确定电池故障，例如监测电池温度是可能的，因为电池温度是电池状态的指示器。这通常使用用作电池监测传感器(BMS)的常规的电极式传感器(Polnischensensor)来执行。如果例如使用这种传感器测得的温度达到特定的极限值，则认为电池达到临界状态。

然而，当确定电池的损耗水平时，电池温度也可以以其他方式使用。例如，EP 1387 177 A2公开了一种用于确定电化学储能装置的损耗水平的方法，在该方法中相对于时间的损耗变量根据电池温度来确定。在这种情况下，损耗变量被确定为与温度相关的损耗量相对于时间的总和，其中随着温度升高，出现损耗量的值过大比例的增加。因此，增加电池温度对电池的损耗水平的过大比例的影响应该被考虑。

处于深低压范围(14...48V)的车辆系统通常与电驱动系统分离，如在电动车辆和混合动力车辆中可以发现的。然而，电池监测在这种低压系统中是不常见的。然而，由于用户行为的变化，特别是关于车辆的电池在车库中通宵无意识的充电，电池监测已获得新的重要性。

然而，当例如通过电极式传感器监测电池温度时，应该指出的是，在那里所测得的温度的增加可以受到各种因素的影响。一方面，所述增加可以归因于电池的内部加热，这表明电池变弱或损坏。然而，它也可以是部分或完全由外部热源引起。如果不考虑由于外部热源导致的温度增加，则车辆的监测系统将频繁地指示电池损坏或甚至可能即使电池未损坏也在风险最小化策略过程中断开电池与电压电源。因为它对车辆的功能性具有不利影响并且错报导致顾客不满，因此这应该避免。