[发明专利]电池的监控

说明书

本发明涉及一种用于监控电池单体的方法，所述方法包括：‑测量第一值，第一值相应于存在于电池单体内的压力；‑基于第一值确定第二值，其中，第二值相应于电池单体的温度；以及‑基于第二值监控电池单体。可确定电池单体是处于无故障的状态还是处于有故障的状态、尤其是有问题的状态、尤其是临界状态。还公开了一种传感器装置、一种具有这种传感器装置的电池单体和一种具有这种电池单体的车辆。

技术领域

本发明涉及电池的监控。本发明尤其是涉及在临界状态方面对电池单体的监控。本发明尤其是应用于锂离子电池单体中，但不局限于锂离子电池单体。本发明可尤其是与车辆电池、尤其是高压蓄存器相结合地使用，所述车辆电池(也)用于车辆的驱动装置，所述驱动装置或是与内燃机相组合或是作为车辆的纯电动驱动装置。但本发明也不局限于这方面。

背景技术

由现有技术已知，经由(气体)压力传感器可检测电池单体的过负载。对此的示例是US6437542B1、US2006/0246345A1、DE102013113909A1、DE102010046307A1和DE102012223708A1。在这些已知的方法中，确定电池单体的压力是否超过事先确定的值。

本发明的发明人认识到，电池单体内的压力与温度(强烈)相关。就此而言，本发明人认识到，根据现有技术中的方法将事先确定的压力阈值(临界压力)设定得相对高，以便使对临界状态的错误检测(错误地将结果判定为积极的，false positives)的数量保持得少。如果临界压力的阈值设定得过低，则视电池单体的温度而定即使在正常的运行状态中也会到达该值或超过该值。此外，电池单体中的压力在使用寿命期间升高，从而在固定的阈值选择得低的情况下，这已经可导致错误检测。另一方面，本发明人认识到，设定得相对高的临界压力阈值带来如下风险，即，临界状态相对晚地检测到以及如有可能过晚地检测到。

发明内容

在该背景下，本发明的任务是，提供一种针对电池单体的监控的替代方案或改进电池单体的监控。

根据本发明，这通过独立权利要求的教导来实现。本发明的可优选的实施方式和扩展方案是从属权利要求的技术方案。

本发明的第一方面涉及一种用于监控电池单体的方法，所述方法包括：

-测量第一值，该第一值相应于存在于电池单体内的压力；

-基于第一值确定第二值，其中，该第二值相应于电池单体的温度；以及

-基于第二值监控电池单体。

本发明人认识到，至少在一些种类的电池单体中，在存在于电池单体内的压力(尤其是气体压力)与电池单体内的温度(尤其是电池单体卷芯或电池单体堆中的温度)之间存在关系。根据本发明，该关系可被用于基于测得的第一值确定第二值，该第一值相应于压力，该第二值相应于电池单体内的温度。

根据一种实施方案，依据在电池单体的压力与温度之间的关系基于第一值确定第二值，其中，在电池单体的压力与温度之间的关系在电池单体处于正常状态期间存在。

根据该实施方案，术语“正常状态”优选应理解为电池单体的如下状态，在该状态中，电池单体基本上无故障地工作或能基本上无故障地工作和/或不过负荷和/或过负载和/或不经历或仅经历非常小的不均匀的加热/冷却。在电池单体处于这种正常状态期间，在压力与温度之间的关系可例如通过测量列来确定。在此，本发明人认识到，在压力与温度之间的关系至少在一部分区域上可被视作线性的，从而该关系可通过线性函数近似。通过这种线性关系使基于第一值对第二值的确定变得特别简单。对所述关系的确定也变得简单，所述关系可例如存储在电池或相配属的控制器中，因此该关系可被用于基于第一值确定第二值。例如足够的是，测量不同的两对压力和相配属的温度，以便由此确定在压力(p)与温度(T)之间的线性关系。在数学上，该关系能够表达为T＝m×p+c，其中，m和c的值可通过两个上文提及的测量来确定。