用于检测电池单元的温度的温度检测器和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于检测电池单元（600）的温度的温度检测器（100）。在此该温度检测器（100）具有带有第一端部（102a）和第二端部（102b）的第一电导体（102），第一端部（102a）用于将该第一导体（102）与电池单元（600）的元件（106）连接，第二端部（102b）用于将该第一导体（102）连接到测量装置（108）的第一输入端（108a）上；以及带有第一端部（104a）和第二端部（104b）的第二电导体（104），第一端部用于将该第二导体（104）与电池单元（600）的所述元件（106）连接，第二端部用于将该第二导体（104）连接到测量装置（108）的第二输入端（108b）上。在此，该第一导体（102）通过该元件（106）与该第二导体（104）导电连接，以及当第一导体（102）的第一端部（102a）和第二导体（104）的第一端部（104a）与该元件（106）导电连接时，在第一导体（102）的第二端部（102b）和第二导体（104）的第二端部（104b）之间存在代表温度并且可通过测量装置（108）检测的电压（U）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测电池单元的温度的温度检测器和方法
本专利技术涉及用于检测电池单元的温度的温度检测器、涉及电池单元以及涉及用于检测电池单元的温度的方法。
技术介绍
在电池模块或电池组中的电池单元的温度监控对于使用寿命和最佳运行来说以及同样对于锂离子单元的安全性监控来说是重要因素。例如DE202007011399U1描述了一种带有浸入到电池单元的电池酸中的探头的电池监控系统，该探头具有温度传感器。
技术实现思路
在该背景下，利用本专利技术介绍了一种用于检测电池单元温度的温度检测器、一种电池单元以及一种用于检测电池单元的温度的方法。有利的扩展方案从后面的描述中得到。为了对电池单元进行温度监控，可以使用在与电池单元的接触部位上的热电电压。在此，接触部位可以是温度检测器以及电池单元的整体组成部分。通过这种方式可以直接地并且无延迟地检测电池单元的温度。该温度检测器可以是热电偶的一部分或者是热电偶。在接触部位上的热电电压可以附加于或代替于温度监控地被用于电池诊断。通过分析接触部位上的热电电压可以快速并且低成本地探测温度。电池单元的温度可以被用于单元监控和诊断。所需的测量线路可以容易地无附加组件地被安置，因为引线可以是温度检测器本身的一部分并且由此例如是测量探头本身的一部分。通过按照这里介绍的方案的温度检测器，能够实现线路的简单并且快速的应用以及能够以比粘贴上的热电偶更少时间延迟快速地检测在测量地点上的温度。因此不需要通过具有惰性的响应行为的外部温度传感器来测量直接在电池单元上的温度以及输送给分析单元，为此需要将温度传感器直接安置在电池单元上。有利地，温度检测器如下面进一步描述的一样，表现出非常快速的响应行为。用于检测电池单元的温度的温度检测器具有下面的特征：带有第一端部和第二端部的第一电导体，第一端部用于将该第一导体与电池单元的元件连接，第二端部用于将该第一导体连接到测量装置的第一输入端上；以及带有第一端部和第二端部的第二电导体，第一端部用于将该第二导体与电池单元的所述元件连接，第二端部用于将该第二导体连接到测量装置的第二输入端上，其中该第一导体通过该元件与该第二导体导电连接，以及当第一导体的第一端部和第二导体的第一端部与该元件导电连接时，在第一导体的第二端部和第二导体的第二端部之间存在代表温度并且可通过测量装置检测的电压。电池单元可以是用于以化学形式存储电能的电化学能量存储器。例如锂离子单元可以是锂离子电池。多个电池单元可以连接在一起成为电池。以对应的方式，温度检测器也可以被用于检测电池的温度。基于电池单元的内阻和/或在电池单元中电化学过程的过程热，电池单元可以具有与环境温度不同的温度。温度检测器的电导体例如可以是金属线或印制导线。该导体是导电的。当在电导体的两个相对的端部之间存在温度落差时，在导体中形成热电电压降。该第一导体可以被连接到电池单元的导电元件上。该元件可以是电池单元的组成部分。基于该元件被绑定到电池单元中，该元件可以具有电池单元内部中占主导的温度或者接近其的温度。第二导体同样可以连接到该元件上，以便通过该导体和该元件构成断开的电流回路。该电流回路可以通过测量装置来闭合。测量装置可以被构造用于执行电压测量。因为该元件和与其连接的导体第一端部处于共同的电压电势上，因此可以通过测量装置在该导体的相对的第二端部上提取并且分析不同的电压电势。可提取的电压电势与导体中的温度落差相关。通过这种方式可以从由测量装置提取的电压电势中推断出电池单元的温度。第一和第二导体也可以被称为传感器线路。第一和第二导体可以直接引导至分析电子装置，该分析电子装置被靠近电池单元地定位或者可以被靠近电池单元地定位。分析电子装置可以布置在印制电路板、冲压栅格结构或电路载体上。在此，得到这两个导体在几个毫米或者一至几个厘米范围中的线路长度。例如可以实现在20mm至100mm之间的线路长度。但是线路长度的所述的值仅仅是示例性选择的并且也可以更短或更长。线路长度尤其是强烈地取决于结构性的边界条件。温度检测器可以具有电池单元的元件。在此，第一导体的第一端部和第二导体的第一端部可以与该元件导电连接。这些导体的第一端部可以固定地与该元件连接。例如，这些第一端部可以接合到该元件上，例如焊接到该元件上。可以无添加物地实施焊接连接，例如借助激光焊接工艺。由于取消了添加物可以减少在电流回路中材料的数量并且可以实现关于电池单元的温度的可靠说明。该元件可以具有导电的第一材料以及与第一材料不同的导电的第二材料。在此，第一导体的第一端部可以与第一材料连接，并且第二导体的第一端部可以与第二材料连接。这些材料可以直接相互传导地连接。这些材料可以布置在热流中，该热流可引起在材料之间的热电电压。热电电压可以通过导体来提取。热电电压可以在导体中被放大。因此在类型不同的连接上实现热电电压的提取。有利地，导体可以被类型相同地实施，也即例如由相同的材料制成。该元件可以具有导电的第一材料。第二导体可以具有与第一材料不同的导电的第二材料。第一导体的第一端部和第二导体的第一端部可以与第一材料连接。电压电势在第一材料和第二材料的连接部位上可以是相同的。该电压降在第一导体和第二导体中可以是不同的。在这些导体的第二端部上可以提取不同的电压电势。因此，通过类型不同的导体提取在类型相同的连接处的热电电压。当仅仅可利用由一种材料制成的电池单元元件来安置所述导体时，这是有利的。导电的第一材料和导电的第二材料可以具有不同的塞贝克系数。所述不同的材料例如可以是铝和铜。由此可以借助标准材料直接从与电池单元热耦合的电池单元元件中产生热电偶。该元件可以实施为电池单元的电的电池端子。电池端子可以是电池单元的极。电池端子可以是从电池单元的外侧至电池单元的内部的金属连接。电池端子可以近似具有与电池单元内部一样的温度。该元件可以被实施为电池单元的导电壳体。电池的壳体可以在内侧上直接与电池单元的存储介质接触。在壳体的外侧上，可以在使用两个导体的情况下检测直接与存储器介质温度相关的温度。第一导体的第二端部以及代替或附加地第二导体的第二端部可以与电池单元热去耦。第二端部可以布置为使得它们具有与电池单元不同的温度水平。第二端部例如可以布置在热沉上，以便在所述导体中实现大的温度差。温度检测器可以具有用于测量电压的测量装置。在此，测量装置的第一端子可以与第一导体的第二端部导电连接并且测量装置的第二输入端可以与第二导体的第二端部导电连接。测量装置可以理解为例如电压计。测量装置可以具有大的内阻。测量装置可以被构造为集成电路。测量装置可以被构造用于为分析单元提供关于温度的信号，例如电压。分析单元可以被构造用于基于所述关于温度的信号来确定电池单元的温度的温度值。因此，测量装置可以结合导体被看作测量仪。电池单元具有下面的特征：原电池；以及根据这里介绍的方案的温度检测器，其中该元件与原电池热耦合。原电池可以是电池单元的电化学单元。电池单元可以具有多个原电池。原电池可以具有外罩。电池单元的与温度检测器的导体连接的元件例如可以是电池单元的穿过所述外罩的极，或者该元件可以是电池单元的外罩或壳体的导电部分。用于检测电池单元的温度的方法具有下面的步骤：提取在导电的第一材料和与第一材料不同的导电的第二材料之间的与温度相关的电压，其中在电池单元的元件上检测该温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于检测电池单元（600）的温度的温度检测器（100），其中该温度检测器（100）具有下面的特征：带有第一端部（102a）和第二端部（102b）的第一电导体（102），第一端部（102a）用于将该第一导体（102）与电池单元（600）的元件（106）连接，第二端部（102b）用于将该第一导体（102）连接到测量装置（108）的第一输入端（108a）上；以及带有第一端部（104a）和第二端部（104b）的第二电导体（104），该第二导体的第一端部用于将该第二导体（104）与电池单元（600）的所述元件（106）连接，该第二导体的第二端部用于将该第二导体（104）连接到测量装置（108）的第二输入端（108b）上，其中该第一导体（102）通过该元件（106）与该第二导体（104）导电连接，以及当第一导体（102）的第一端部（102a）和第二导体（104）的第一端部（104a）与该元件（106）导电连接时，在第一导体（102）的第二端部（102b）和第二导体（104）的第二端部（104b）之间存在代表温度并且可通过测量装置（108）检测的电压（U）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.30 DE 102012205303.41.用于检测电池单元（600）的温度的温度检测器（100），其中该温度检测器（100）具有下面的特征：带有第一端部（102a）和第二端部（102b）的第一电导体（102），所述第一端部（102a）用于将该第一电导体（102）与所述电池单元（600）的元件（106）连接，所述第二端部（102b）用于将该第一电导体（102）连接到测量装置（108）的第一输入端（108a）上；以及带有第一端部（104a）和第二端部（104b）的第二电导体（104），该第二电导体的第一端部用于将该第二电导体（104）与所述电池单元（600）的所述元件（106）连接，该第二电导体的第二端部用于将该第二电导体（104）连接到所述测量装置（108）的第二输入端（108b）上，其中该第一电导体（102）通过该元件（106）与该第二电导体（104）导电连接，以及当第一电导体（102）的第一端部（102a）和第二电导体（104）的第一端部（104a）与该元件（106）导电连接时，在第一电导体（102）的第二端部（102b）和第二电导体（104）的第二端部（104b）之间存在代表温度并且可通过所述测量装置（108）检测的电压（U），其中所述温度检测器包括所述电池单元的所述元件（106），其中所述第一电导体（102）的第一端部（102a）和所述第二电导体（104）的第一端部（104a）与该元件（106）导电连接，以及其中该元件（106）具有导电的第一材料以及与所述第一材料不同的导电的第二材料。2.根据权利要求1所述的温度检测器（100），其中所述第一电导体（102）的第一端部（102...

【专利技术属性】
技术研发人员：R兰萨耶，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE