[发明专利]用于及早探测电池的至少一个电池单体的即将发生的过热的方法、检测装置和机动车

说明书

本发明涉及一种用于探测优选用于机动车的电池(10)的至少一个电池单体(14)的即将发生的过热的方法，其中，根据至少一个所确定的、涉及至少一个电池单体(14)的第一参量探测所述即将发生的过热。在此，作为所述至少一个第一参量，确定在至少一个电池单体(14)的预先确定的邻近范围中检测到的温度(Ti)的时间上的温度梯度((ΔT/Δt)i)和/或所述至少一个电池单体(14)的电压(Ui)。

技术领域

本发明涉及一种用于探测优选用于机动车的电池的至少一个电池单体的即将发生的过热的方法，其中根据至少一个所确定的、涉及至少一个电池单体的第一参量来探测即将发生的过热。本发明还涉及一种探测装置以及一种具有这种探测装置的机动车。

背景技术

由现有技术通常已知了用于监控电蓄能器、尤其是机动车电池的方法。正是在高压电池的情况下，这种监控对安全特别重要。通过这样的监控例如可以避免由于过热或深度放电或类似情况引起的损坏，因为可以提早采取应对措施、例如关断电池系统。典型的监控参量例如是电池单体的端子电压或者还有电池单体的单体温度。例如DE 10 2010 045514 B4描述了一种用于监控电蓄能器的方法，根据所述方法，电压传感器的失灵将端子电压估计为在总端子电压与其余单体的所检测的端子电压之间的差，以及基于相关的电池单体的在电压传感器失灵之前最后测量的端子电压可以确定和考虑修正系数。

此外，DE 10 2012 205 396 A1描述了一种用于在不同的电池单体之间电荷平衡的方法，其中该电荷平衡这样进行，即：使得在电荷平衡时产生的热尽可能在空间和时间上分布为，使得不会导致电池的部件的局部过热和损坏。

此外，DE 10 2017 103 730 A1描述了一种用于探测电池恶化事件的电路和方法，根据该方法，如果当在预先限定的持续时间内电池单体放电超过预先确定的次数时电压变化率超过阈值，则输出故障信号。

然而，正如本发明的主题那样，对即将发生的过热的探测在高压电池的情况下起到特别大的作用。在高压电池系统中，故障、例如单体内的短路会导致单体的异常的自发热。如果该温度升高由结构决定地通过热传导传递到电池系统的其它单体，则相邻单体的温度升高可能导致这些单体的单体故障，这继而又导致它们自发热。由此发生链式反应，即所谓的热传播，并且存在冒烟甚至着火的危险。为了能够避免这种情况或者至少尽可能早地输出相应的警告，特别重要的是，尽可能早地识别过热的这种开始扩散，并且采取相应的措施，例如输出警告或者还有关断电池系统。相应地，在该已知的系统中也监控电池或电池单体的温度，并且在接近或超过预定的临界温度时采取措施。

在这方面，DE 10 2017 009 131 A1描述了一种用于监控高压电池的温度的方法，其中，不仅在激活的运行状态中而且在未激活的运行状态中都能够进行温度监控，并且在超过预先确定的温度阈值时能够产生用于高压电池的报警装置的控制信号。

此外，为了监控温度可以使用不同的传感器，例如可以使用红外传感器，如例如在EP 2 736 100 B1和DE 10 2005 058 315 A1中所描述的那样，以及例如也可以在使用热致变色的材料的情况下使用集成到各个电池电体中的传感器，如例如在DE 10 2016 222 002A1中所描述的那样。

在用于探测即将发生的过热的通常的方法中，当例如超过预定的临界温度限值时，才探测到这样的过热和/或采取相应的措施。为了能够更早地探测到这种即将来临的过热，必须相应地降低该临界温度限值。然而这一点仅在很少情况下是完全可行的，因为电池的确定的运行条件、例如在快速充电时或者在行驶期间的高功率要求时也可能导致高的单体温度或者电池温度，但是这种高的单体温度或者电池温度不代表电池中过热扩散的开始并且相应地在临界温度阈值降低的情况下可能导致误触发。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种用于探测电池的至少一个电池单体的即将发生的过热的方法、一种探测装置和一种机动车，它们允许尽可能早地探测到至少一个电池单体的即将发生的、可能的过热。