[发明专利]具有至少一个单体元件的电气的能量供给系统和机动车

说明书

本发明涉及一种电气的能量供给系统(14)，具有至少一个单体元件(16)，该单体元件包含至少一个电单池(17)，还具有测量电路(18)，该测量电路设计为用于，借助于电化学阻抗谱(EIS)来确定至少一个单体元件(16)的至少一个特征参量(23)。本发明规定，能量供给系统(14)具有电化学的气体传感器(24)，气体传感器(24)与测量电路(18)通过换接开关(26)连接，其中，测量电路(18)设计为用于，将电参量(30)作为激励参量(31)施加到气体传感器(24)中，并且对气体传感器(24)上的作为测量参量(32)的另一个电参量(30)进行检测，并且确定气体传感器(24)的周围环境中的气体浓度(33)。

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个单体元件的电气的能量供给系统。这种能量供给系统例如可以是高压电池系统或燃料电池系统。作为单体元件则可以相应地分别设置电池单池或燃料电池。一般地，每个单体元件包含至少一个电单池。本发明还包括一种具有电气的能量供给系统的机动车。

背景技术

从文献DE 10 2017 119 420 A1中已知，借助于在各个电池单池上的阻抗测量来确定电池系统的状态。在此，每个电池单池通过等效电路图或模型来模拟并且借助于测量电流和电压来确定模型的特征参量。在此，作为激励参量以预先确定的频率响应来施加电流。

从文献DE 10 2013 218 077 A和DE 10 2013 218 081 A1中已知，为了确定电池系统的电池模块的状态可以使用阻抗谱。为了产生和分析测量电流和测量电压——基于该测量电流和测量电压执行阻抗谱——，在电池系统的每个电池模块中集成有测量电路。

在此，在电动车辆和混合动力车辆的电的动力传动系中应用锂离子电池单池作为化学蓄能器是当前的现有技术。这种类型的电池单池需要连续的监控和调节，以便确保如效率、鲁棒性但是特别是也在整个产品寿命周期上的安全性等方面。在常规的电池系统中通常测量所有单池的电压以及当前的总电流。附加地，在系统中的规定的点处安装温度传感器，以便能够观察电池的热性能。作为锂离子单池的替代方案，也可以在电动车辆和混合动力车辆中使用燃料电池。燃料电池本身也是必须被监控的电化学系统。在该燃料电池车辆中也需要动力电池，以便能够暂存通过燃料电池产生的电流。由于该专利构思可应用于各种存储类型，因此下面将上述两种能量存储和能量转换(电池/燃料电池)称为单池。

应该改进通过传感器对单池的监控，其方法是，保持将新类型的单池特性引入汽车中。此外，更精确的状态估计对行驶运行产生积极影响并且例如可以实现改进的续航里程。

发明内容

本发明的目的在于，以低的电路技术上的花费来扩展对电气的能量供给系统中的至少一个单体元件的监控。

该目的通过独立权利要求的主题来实现。本发明的有利的实施方式通过从属权利要求、以下的说明以及附图来描述。