[发明专利]用于电能的存储单元、及其监控方法和车辆

说明书

本发明涉及一种用于电能的存储单元(11)以及一种用于监控这种存储单元(11)的方法。存储单元(11)具有至少一个用于短暂存储电能的存储元件(1)，例如电池或电容器。在存储元件(1)紧邻的周围环境中为存储元件(1)配属有用于检测物理量，尤其是压力(p)或温度(T)的装置(3)，其中，该装置(3)设计用于检测物理量，尤其设计用于检测物理量随时间变化，其中，用于检测物理量的装置(3)被设计为在超过能预设的物理量随时间变化时提供信号。本发明的有利应用在用于轨道车辆的中间电路电容器中实现。

技术领域

本发明涉及一种用于电能的存储单元以及一种用于监控这种存储单元的方法。本发明还涉及一种车辆，尤其是轨道车辆。

背景技术

在发生短路或其他故障时，可能造成电池或电容器之类的电能存储单元的严重损坏。因此，监控这种存储单元紧邻的周围环境的温度的上升已经是现有技术。

DE 10 2014 204 965 A1描述了一种用于检测电池单元中的异常的方法和一种短路传感器系统。

US 2013-0122332 A1还公开了一种具有集成电路、压力传感器和用于集成在电池单元中的通信装置的系统。

发明内容

对故障的快速响应对于用于存储电能的存储单元特别重要。因此，本发明的目的是快速而可靠地识别出存储单元中的故障。

该目的通过根据权利要求1的存储单元来实现。该目的还通过根据权利要求6的用于监控存储单元的方法来实现。

最终，该目的通过具有这种存储单元的车辆、尤其是轨道车辆或变频器来实现。

用于电能的存储单元具有至少一个用于存储电能的存储元件，例如电池或电容器，其中，该存储元件在紧邻的周围环境中被配属有用于检测的物理量、尤其是压力或温度的装置，其中，用于检测物理量的装置被设计为检测物理量的随时间变化，其中，用于检测物理量的装置被设计为在超过物理量的能预设的随时间变化时提供信号。

存储单元优选地被设计为变频器中的电容器板。中间电路电容器常常被设计为这种电容器板。存储单元也可以设计为电池或蓄电池。该存储元件特别适合于短期的电能存储。

存储单元优选地布置在壳体中。

优选地，存储元件被设计为用于临时存储电能的电子组件。举例来说，这种存储元件被设计为电容器、超级电容器、蓄电池单元或电池单元。

用于检测物理量的装置优选地被设计为用于温度的传感器和/或用于压力的传感器。优选地，用于检测物理量的装置被设计为提供信号。用于检测物理量的装置可替代地或附加地被设计为可变电阻器。电阻优选随着物理量的急剧增加而可测量地减小。电阻代表装置的输出。

配属在紧邻的周围环境，尤其理解为是指用于检测物理量的装置

-被定位在存储元件的表面上，

-被定位在两个存储元件之间，

-被定位在存储元件紧邻的附近，

-被集成在存储元件中，或

-被定位在具有存储元件的壳体中。

通过用于检测物理量的装置的位置例如可以在发生故障的情况下快速且可靠地检测源自存储元件的压力上升。

除了检测物理量的变化之外，还可以检测相应的绝对物理量。能预设的随时间变化可以是绝对量的函数。例如，在高环境压力或高环境温度的情况下，能预设的温度或压力在时间上的上升可以高于正常状态(20摄氏度，1个大气压)。

根据需要，可以为用于检测物理量的装置配属电源。装置和电源有利地形成一个结构单元。