监控电池的至少一个电池单体的状态参量的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于监控电池(20)的至少一个电池单体(10、12、14、16、18)的状态参量的方法，其中电池(20)包括至少两个彼此相邻布置的电池单体(10、12、14、16、18)，该方法具有以下步骤:‑在至少两个电池单体(10、12、14、16、18)中的第一电池单体的分界面(26)上设置第一导电表面(22)，在至少两个电池单体(10、12、14、16、18)中的第二电池单体的分界面(28)上设置第二导电表面(24)，其中这些导电表面(22、24)彼此电绝缘地布置，‑在这两个导电表面(22、24)之间施加电压，‑分析由于电压作用产生的电参量，和‑基于分析确定状态参量。

Method for monitoring the state parameter of at least one battery monomer of a battery

The invention relates to a method for monitoring the battery (20) at least one cell (10, 12, 14, 16, 18) for the state parameter, wherein the battery (20) comprises at least two arranged adjacent to one another battery monomer (10, 12, 14, 16, 18), the the method has the following steps: in at least two battery monomers (10, 12, 14, 16, 18) interface first battery monomer (26) is arranged on the first conductive surface (22), at least two battery monomers (10, 12, 14, 16, 18). The second single cell interface (28) is arranged on the second conductive surface (24), wherein the conductive surface (22, 24) are electrically insulated from each other arranged in the two conductive surface (22, 24) between the applied voltage, analysis due to the electrical parameter voltage produced, and based on the analysis of to determine the state parameters.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】监控电池的至少一个电池单体的状态参量的方法
本专利技术涉及一种用于监控电池的至少一个电池单体的状态参量的方法，其中电池包括至少两个彼此相邻布置的电池单体。本专利技术还涉及一种用于监控电池的至少一个电池单体的状态参量的监控设备，其中电池包括至少两个彼此相邻布置的电池单体。此外，本专利技术还涉及一种具有至少两个彼此相邻布置的电池单体的电池以及还涉及一种机动车，该机动车具有电驱动装置和连接到电驱动装置上的用于给电驱动装置供电的电设备，该电设备包括电池，该电池包括至少两个彼此相邻布置的电池单体。
技术介绍
用于监控电池的至少一个电池单体的状态参量的方法以及用于此的监控装置原则上已经公开，因为为此不需要专门文献佐证。这种电池单体或电池通常在高压电池系统中使用，例如在应用在能够电驱动的车辆中或类似物中。当前在制造电池单体以及由此得到的电池时执行不同的质量检验，例如绝缘测试、抗电强度测试和/或类似物。此外，高压电池系统通常具有绝缘监控设备用于高压电池系统的主动绝缘检查。该设备相对于具有高压电池的装置、例如机动车的地线既检查高压正接线、也检查高压负接线。在高压电池在机动车中的应用情况下，监控相对于机动车地线的绝缘。现有技术同样也相应公开了由至少两个电池电体构成的电池。电池单体是一种具有两个彼此电化学交互作用的电极的设备。该相互作用能够在电解质的补充的中间作用下实现。电池单体，也称作原电池，优选在其功能方面是可逆的，就像其例如在蓄电池形式或类似形式的电池中所起作用那样。由于电极的电化学交互作用，在电极上出现针对相应电池单体化学专有的直流电压，该直流电压施加在相应电池单体的连接电极的接线触点上。直流电压通常较小。电气工程中的许多应用方案都要求直流电压明显超出于单个的电体电池所能提供的直流电压。基于此原因，经常将大量单体电池集合成电池，并且在电池内电路连接相应大量的电需求，例如以串联连接、并联连接、其组合形式或类似形式。在电池内部，各个单体电池因此借助于汇流排或类似电导体以所期望的连接方式相互导电连接，以便能够在电池的接线极上提供所期望的直流电压。这种电池例如在机动车领域中被作为铝酸电池、在航空领域中被作为镍镉电池使用，在不间断供电的情况下在家用小电器或类似等领域中被用作锂离子电池，而最新则应用在电驱动车辆中。该类型的机动车同样久已公开。优选包括具有带有电池的电设备以及连接到该电设备上的驱动装置的机动车。这种机动车例如是电动车辆、既能够由电驱动装置也能够由内燃机驱动的混合动力车辆或类似物。这些车辆中电池和驱动装置分别具有至少两个电接线触点。出于电耦合的目的，电池的至少一个接线触点和驱动装置的接线触点借助于电线彼此导电连接。在运行本类型的电池单体或电池时，在按规定的运行、老化和/或类似情况方面会出现问题。这会影响电池单体或电池的质量。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种用于监控电池的至少一个电池单体的状态参量的方法，一种用于此的监控设备、一种电池以及一种具有电池的机动车，其中能够以简单方式准确地对电池电体或由电池单体构成的电池作出质量说明。作为解决方案，利用本专利技术提出了一种根据权利要求1的方法以及一种根据另一独立权利要求8的监控装置。此外提出了根据另一独立权利要求9的电池。最后还提出了根据另一独立权利要求11的机动车。本专利技术的其它有利的是实施方案由从属权利要求的特征得出。利用本专利技术针对本类型方法尤其提出：该方法包括如下步骤：-在至少两个电池单体中的第一电池单体的分界面上设置第一导电表面，在至少两个电池单体中的第二电池单体的分界面上设置第二导电表面，其中这些导电表面彼此电绝缘地布置，-在这两个导电表面之间施加电压，-分析由于电压作用产生的电参量，以及-基于分析确定状态参量。就监控设备而言尤其提出，监控设备被设计成，在第一导电表面和第二导电表面之间施加电压，第一导电表面布置在至少两个电池单体中的第一电池单体的分界面上，第二导电表面布置在至少两个电池单体中的第二电池单体的分界面上，并且分析由于电压作用产生的电参量以及基于该分析确定状态参量。在电池方面尤其提出，至少两个电池单体中的第一电池单体的分界面包括第一导电表面，至少两个电池单体中的第二电池单体的分界面包括第二导电表面，其中电池包括监控设备，该监控设备被设计成，在这两个导电表面之间施加电压，分析由于电压作用产生的电参量并且基于该分析确定状态参量。在机动车方面尤其提出，至少两个电池单体中的第一电池单体的分界面包括第一导电表面，至少两个电池单体中的第二电池单体的分界面包括第二导电表面，其中这些导电表面彼此电绝缘地布置，其中电池包括监控设备，该监控设备被设计成，在这两个导电表面之间施加电压，分析由于电压作用产生的电参量并且基于该分析确定状态参量。本专利技术利用的认识是，电池或电池单体的绝缘材料例如会发生老化。此外，电池单体或电池能够由于老化或相应的运行状态还改变其几何尺寸。例如，在锂离子电池中还随着不断地老化和/或由于电池的荷电状态而发生体积增加。在棱柱形的电池单体中，这表现为膨胀行为的形式。这还能够在整个生命周期中随着在相邻的电池单体之间的绝缘材料的变化出现。状态参量优选是表征电池单体或电池的质量状态的状态参量，例如是电池单体或电池的老化状态、电容状态、尺寸和/或类似物。此外，状态参量当然还可以是相应的电池单体或电池的怠速电压，电池、尤其是电池的各单个电池单体的荷电状态和/或类似物。此外，状态参量还可以是温度、尤其是电池单体的温度、压力、尤其是电池单体中的压力和/或类似物。电池的电池单体彼此相邻布置，优选直接邻接。本专利技术基于的其他认识是，状态参量的改变影响电池单体或电池的几何形状。几何形状的改变可以借助于在相应电池单体的分界面上的导电表面确定得出。为此目的，本专利技术提出，第一导电表面设置在至少两个电池单体中的第一电池单体的分界面上，第二导电表面设置在至少两个电池单体中第二电池单体的分界面上。这些导电表面被电绝缘地布置。由此实现在下面还要描述的电容，该电容用于分析以便确定状态参量。导电表面的布置可以例如通过绝缘膜、氧化层、绝缘盘、其组合和/或类似物电绝缘地布置。第一和第二导电表面相对于彼此的电绝缘的布置使得能够提供电容并且确定电容的值。在此，对于本专利技术并非必须要求这两个导电表面同等大小和/或相对于彼此直接对置布置。导电表面可以就其大小和形状而言彼此不同，但也可以相对于彼此有移位和/或类似物。根据本专利技术，在导电表面上施加电压。导电表面可以就此而言具有接线触点或类似物，这使得能够向导电表面上接通相应的电压发生器。此外，当然可以提出，在存在大量电池单体时，优选每个电池单体都具有这类导电表面，其中监控设备这样设计，使其能够以电压加载不同的导电表面。由此能够获得关于电池的其他电池单体的比较值并且因此获得关于整个电池和关于各单个电池单体的质量说明。电压可以例如是电压脉冲或电压脉冲序列。此外，电压还可以是交流电压，例如高频交流电压。交流电压可以是正弦状、直角状、三角状及其组合或类似物。当然，电压脉冲也可以具有交流电压。原则上当然也可以双重地用电流脉冲或交流电流加载导电表面。相应地由电流发生器取代电压发生器。利用分析单元可以确定电压对由电压产生的电参量的作用。这优选是电流。分析单元首先确定由导电表面构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监控电池(20)的至少一个电池单体(10、12、14、16、18)的状态参量的方法，其中电池(20)包括至少两个彼此相邻布置的电池单体(10、12、14、16、18)，该方法具有以下步骤:‑在至少两个电池单体(10、12、14、16、18)中的第一电池单体的分界面(26)上设置第一导电表面(22)，在至少两个电池单体(10、12、14、16、18)中的第二电池单体的分界面(28)上设置第二导电表面(24)，其中,这些导电表面(22、24)彼此电绝缘地布置，‑在这两个导电表面(22、24)之间施加电压，‑分析由于电压作用产生的电参量，以及‑基于分析确定状态参量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.18 DE 102015002150.81.一种用于监控电池(20)的至少一个电池单体(10、12、14、16、18)的状态参量的方法，其中电池(20)包括至少两个彼此相邻布置的电池单体(10、12、14、16、18)，该方法具有以下步骤:-在至少两个电池单体(10、12、14、16、18)中的第一电池单体的分界面(26)上设置第一导电表面(22)，在至少两个电池单体(10、12、14、16、18)中的第二电池单体的分界面(28)上设置第二导电表面(24)，其中,这些导电表面(22、24)彼此电绝缘地布置，-在这两个导电表面(22、24)之间施加电压，-分析由于电压作用产生的电参量，以及-基于分析确定状态参量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所确定的状态参量与比较值相比较。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于分析确定导电表面(22、24)之间的电容和/或电阻。4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述电压由一个或多个电压脉冲形成。5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述电压由交流电压形成。6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，在电池(20)具有多于两个电池单体(10、12、14、16、18)的情况下，在所有相邻布置的电池单体(10、12、14、16、18)之间分别布置导电表面(22、24)，其中，根据监控规程选出要以电压加载的导电表面(22、24)。7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，导电表面(30、32)由多个彼此电绝缘的表面区域(34)分区地构成，其中所述表面区域(34)彼此独立地被加载电压。8.一种用于监控电池(20)的至少一个电池单体(10、12、14、16、18)的状态参量的监控设备(36)，其中电池(20)包括至少两个彼此相邻布置的电池单体(10、12、14、16、18)，其特征在于，监控设备(36)被设...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·辛特伯格，B·海伦塔尔，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE