运行蓄能单元的方法、实施这种方法的电池管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于运行蓄能单元的方法，所述蓄能单元具有多个彼此电接线的电池组电池（1），所述电池组电池（1）分别包括过压保护设备（6）和电池保险装置，其中分别如下地监控附在所述蓄能单元的电池组电池（1）上的电池组电池电压（14）：所述电池组电池电压（14）是否大于预先给定的电池电压最小值（16），其中在电池组电池电压（14）下降到电池电压最小值（16）之下时切断蓄能单元（26）。在此，在相应的过压保护设备（6）的触发方面监控电池组电池（1），其中当蓄能单元的电池组电池（1）的电池组电池电压（14）低于电池电压最小值（16）并且在此识别到所述电池组电池（1）的过压保护设备的触发时，蓄能单元（26）继续运行。此外，本发明专利技术还涉及一种被构造用于实施该方法的电池管理系统以及一种具有这种电池管理系统的蓄能单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于运行蓄能单元（Energiespeichereinheit）的方法，所述蓄能单元具有多个彼此电接线的电池组电池，所述电池组电池分别包括过压保护设备和电池保险装置，其中分别如下地监控附在蓄能单元的电池组电池上的电池组电池电压：所述电池组电池电压是否大于预先给定的电池电压最小值，其中在电池组电池电压下降到电池电压最小值之下时切断蓄能单元。除此之外，本专利技术还涉及一种用于监控和调节蓄能单元的运行的电池管理系统，所述蓄能单元具有多个彼此电接线的电池组电池。此外，本专利技术还涉及一种具有电池管理系统的蓄能单元。
技术介绍
具有多个彼此电接线的电池组电池的蓄能单元尤其是对于电动车辆是非常重要的。这样，在混合动力车辆、插电式混合动力车辆和电动车辆中，具有多个二次电池组电池的电池组系统被用作蓄能单元，为了提高电池组系统的功率和/或容量，所述多个二次电池组电池彼此电接线。在此，尤其是将多个电池组电池电地接线成一个电池组模块，其中多个电池组模块又被接线成一个电池组系统。尤其是棱柱形构造的锂离子电池被用作在这种电池组系统中的电池组电池。在电池组电池运行时、尤其是在锂离子电池的情况下，必须保证：所述电池组电池在一定运行极限内运行，以便确保电池的长的使用寿命和电池组系统的安全性。为此，电池组系统通常包括电池管理系统，所述电池管理系统被构造用于监控和调节电池组系统的运行。尤其是公知了用于电池组系统或电池组电池的多种安全装置，所述安全装置在出现故障或损坏（Defekt）时有助于不从电池组系统发生危险。例如，如电池组电池在充电过程中的过量充电那样的故障（Stoerung）可能导致电池组电池的危及的（kritisch）加热，所述危及的加热可能以电池组电池的热失控（英文：“thermalrunaway”）告终。在此，尤其是在电池组电池中开始不期望的化学反应。这样，对于在电池组电池的阳极与阴极之间的离子传输必要的电解质由于所述危及的加热而可能分解并且转变到气态。为了阻止在可再充电的电池组电池的情况下由于电池组电池的过量充电引起的这样的气体形成，公知的是具有也称“OverchargeSafetyDevice（过量充电安全装置）”（OSD）的过压保护设备的电池组电池。例如从出版文献DE102011002659A1和DE102012200868A1公知一种具有这种过压保护设备的电池组电池。迄今为止，不利地，过压保护设备的触发直接导致了蓄能单元的切断，尤其是因为所涉及到的电池的电池组电池电压在这种情况下下降到电池电压最小值之下，而且电池组电池电压下降到电池电压最小值之下是故障状态。如果在电动车辆中采用的蓄能单元被切断，那么这不利地导致车辆的抛锚（Liegenbleiber）。接着，继续行驶是不可能的。在该背景下，本专利技术的任务是，提供一种方法和装置，所述方法和装置能够实现改善地运行具有多个彼此电接线的电池组电池的蓄能单元。在此，尤其是应该进一步减少蓄能单元的切断的出现，使得被连接到蓄能单元上的耗电器装置，尤其是混合动力车辆、插电式混合动力车辆或电动车辆可以有利地以进一步被提高的可靠性来运行。
技术实现思路
为了解决该任务，提出一种用于运行蓄能单元的方法，所述蓄能单元具有多个彼此电接线的电池组电池，所述电池组电池分别包括过压保护设备和电池保险装置，其中分别如下地监控附在蓄能单元的电池组电池上的电池组电池电压：所述电池组电池电压是否大于预先给定的电池电压最小值，其中在电池组电池电压下降到电池电压最小值之下时切断蓄能单元，并且其中在触发相应的过压保护设备方面监控电池组电池，其中当蓄能单元的电池组电池的电池组电池电压低于电池电压最小值并且在此识别到所述电池组电池的过压保护设备的触发时，继续运行蓄能单元。也就是说，在按照本专利技术的方法中，当电池组电池电压低于预先给定的电池电压最小值并且此外还识别到所述电池组电池的过压保护设备的触发时，蓄能单元不被切断。因此，在按照本专利技术的方法中充分利用的是：在具有被触发的过压保护设备的电池组电池的情况下，电流可以继续流过该电池组电池的外壳。在此，总是发生如下电压降：所述电压降取决于流动的电流的值以及材料特性和电流路径的情况（Beschaffenheit），因此尤其是取决于电池外壳、过压保护设备和过压保护设备与电池外壳的接触面。在此，该电压降小于预先给定的电池电压最小值。然而替代于在低于电池电压最小值时切断蓄能单元（这尤其是在电动车辆的情况下导致抛锚），现在有利地能够实现当已经识别到过压保护设备的触发时继续运行蓄能单元。也就是说，经此可以有利地排除：电压不足的原因是出现在蓄能单元中的过电流。在此，尤其是可以在被减小的功率的情况下实现继续运行蓄能单元。尤其是规定，蓄能单元是电池组系统，所述电池组系统被构造用于提供对于运行混合动力车辆、插电式混合动力车辆或电动车辆必要的电能。在此，尤其是二次电池组电池、也就是说可再充电的蓄电池组电池（Akkumulatorzelle）、优选地锂离子电池被设置作为电池组电池。在目前所采用的锂离子电池的情况下，在运行电池组电池时通常不允许低于的预先给定的电池电压最小值例如为2.8伏特。除此之外，在这种电池组电池的情况下通常不允许超过电池电压最高值。所述电池电压最高值在目前所使用的锂离子电池的情况下尤其是为4.2伏特。尤其是被置入到电池组电池的电池外壳中的薄膜、尤其是被置入到电池组电池的电池外壳的罩中的薄膜被设置作为英语也称OverchargeSafetyDevice或者简称OSD的过压保护设备，，所述薄膜与电池组电池的正极导电地连接。在此，该薄膜在无故障的状态下、即在未被触发的状态下翘曲（woelben）到电池外壳中、即朝电池内部翘曲。如果在电池组电池中的压力上升，那么薄膜被向外、即远离于电池内部地挤压，并且导电地接触被布置在电池组电池的负极上的接触桥。这样被建立的在该薄膜与该接触桥之间的导电连接有利地具有比电池的化学活性部分（所述化学活性部分例如可以被构造为电池绕组或卷绕（JellyRoll））更小的电阻，由此电流不再流过电池组电池，而是流过电池组电池的电池外壳。也就是说，短路电流被构造。为了中断通过电池组电池的电池外壳和化学活性部分构造的短路电流，电池组电池具有电池保险装置。所述电池保险装置有利地在未被触发的状态下提供从电池组电池的化学活性部分到电池组电池的正极或到电池组电池的电池外壳的导电连接。在出现过电流的情况下并且因此尤其是即使在出现短路的情况下，所述电池保险装置也有利地触发，并且因此中断该导电连接，使得不再有电流流过电池组电池的化学活性部分。在按照本专利技术的方法中，有利地，流过被触发的过压保护设备的电池电流被限制于预先确定的电流极限值。经此，有利地阻止了：过压保护设备、尤其是过压保护设备的薄膜由于过高电流而被损坏并且因此不再可能有电流流过电池外壳，这尤其是会导致蓄能单元的切断。依据按照本专利技术的方法的另一有利的构建方案规定：借助于电流传感器来监控：是否已经在蓄能单元中出现过电流。为此，尤其是霍尔传感器和/或分流器被设置作为电流传感器。如果已经在蓄能单元中出现过电流，那么为此经常的原因是外部短路。因而，有利地，蓄能单元在检测到过电流时被切断。因为这种外部短路、例如由于在本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行蓄能单元（26）的方法，所述蓄能单元（26）具有多个彼此电接线的电池组电池（1），所述电池组电池（1）分别包括过压保护设备（6）和电池保险装置（11），其中分别如下地监控附在所述蓄能单元（26）的电池组电池（1）上的电池组电池电压（14）：所述电池组电池电压（14）是否大于预先给定的电池电压最小值（16），其中在电池组电池电压（14）下降到所述电池电压最小值（16）之下时切断所述蓄能单元（26），其特征在于，在相应的过压保护设备（6）的触发方面监控所述电池组电池（1），其中当所述蓄能单元（26）的电池组电池（1）的电池组电池电压（14）低于电池电压最小值（16）并且在此识别到所述电池组电池（1）的过压保护设备（6）的触发时，所述蓄能单元（26）继续运行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.16 DE 102014209280.91.用于运行蓄能单元（26）的方法，所述蓄能单元（26）具有多个彼此电接线的电池组电池（1），所述电池组电池（1）分别包括过压保护设备（6）和电池保险装置（11），其中分别如下地监控附在所述蓄能单元（26）的电池组电池（1）上的电池组电池电压（14）：所述电池组电池电压（14）是否大于预先给定的电池电压最小值（16），其中在电池组电池电压（14）下降到所述电池电压最小值（16）之下时切断所述蓄能单元（26），其特征在于，在相应的过压保护设备（6）的触发方面监控所述电池组电池（1），其中当所述蓄能单元（26）的电池组电池（1）的电池组电池电压（14）低于电池电压最小值（16）并且在此识别到所述电池组电池（1）的过压保护设备（6）的触发时，所述蓄能单元（26）继续运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，流过被触发的过压保护设备（6'）的电池电流（15）被限制于预先确定的电流极限值（24）。3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，借助于电流传感器来监控是否已经在所述蓄能单元（26）中出现过电流。4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述电池组电池（1）在电池保险装置（11）的触发方面被监控。5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为了监控所述蓄能单元（26）的电池组电池（1）的过压保护设...

【专利技术属性】
技术研发人员：F施蒂姆，JC威廉，R施瓦米纳森，
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