本发明专利技术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)。
【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术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。本专利技术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。
技术介绍
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DE102010045514B4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，DE102012205396A1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，DE102017103730A1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，正如本专利技术的主题那样，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，DE102017009131A1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EP2736100B1和DE102005058315A1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DE102016222002A1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。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，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。该目的通过具有相应独立权利要求的特征的一种方法、一种探测装置和一种机动车来实现。本专利技术的有利的设计方案是从属权利要求、说明书以及附图的主题。在根据本专利技术的用于探测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中，根据至少一个所确定的、与所述至少一个电池单体有关的第一参量来探测即将发生的过热。在此，作为所述至少一个第一参量，确定在所述至少一个电池单体的预先确定的邻近范围中检测到的温度的随时间的温度梯度和/或所述至少一个电池单体的电压。在此，本专利技术基于以下认知，即：与超过预给定的极限温度相比，在对应的单体电压中以及在温度梯度中能够明显更早地察觉至少一个电池单体的过热开始传播。通过观察这种单体电压或这种温度梯度，由此可以有利地尚在所检测到的涉及至少一个电池单体的绝对温度自身接近或超过临界温度限值之前，便识别出电池单体的即将发生的过热。因此，通过确定至少一个电池单体的随时间的温度梯度和/或电压，可以明显更早地探测到电池的至少一个电池单体的即将发生的可能的过热。这又具有大的优点，即，在使用者警告和系统关断之间的持续时间可以更长，由此机动车的驾驶员具有更多的时间在必要时驶向停车场或者以其它方式将其机动车停放在安全的地点。因为在使用者警告与可能的危险之间的预警时间相应地更长，所以可以提高安全性，这是因为存在更多的时间来可靠地离开车辆。电池、尤其是用于机动车的电池优选是高压电池。此外，该电池可以具有多个电池模块，其中，每个电池模块包括至少一个电池单体，然而优选具有多个这样的电池单体。此外，这种电池单体例如可以构造为锂离子单体。通常，包括其即将发生的过热能够基于根据本专利技术的方法或其设计方案之一探测到的至少一个电池单体的电池能够是未安装在机动车中的电池，也能够是未设置用于在机动车中使用的电池，例如固定不动的蓄能器、用于光伏设备的蓄能器等。在这样的电池中，通过本专利技术也可以完全类似地探测即将发生的可能的过热并且可以相应地向使用者等发出提早的警告。在此，对即将发生的过热的探测尤其可以理解为识别出电池、尤其是至少一个电池单体中的过热传播的开始。在此，概念“即将发生的过热”不应理解为必然发生这种过热，而是应理解为至少当不采取任何应对措施时，可能发生电池的电池单体中的至少一个电池单体的这种过热、即超过预先确定的临界温度。然而，可设想的是，基于对这种即将发生的、可能的或概率极大的过热的探测，可启动可确保不发生这种过热的措施。这样的措施例如可以是降低电池系统或者电池的功率，输出警告消息、尤其是也用于向驾驶员提示这样的功率降低的警告消息，或者显示故障消息，关断电池和/或在电池控制设备中记录相应的诊断。但是不一定必须设置诸如触发擦除系统等的应对措施。此外，通过这种应对措施也可不总是阻止检测到的即将发生的过热。然而，本专利技术有利地通过这种对即将发生的过热的提早探测可能性实现了，可将至少一个及时的警告发出给机动车的驾驶员或乘客，以便例如及时离开机动车，从而不会导致乘客的危险。为了确定至少一个第一参量，此外可以使用至少一个传感器，尤其是用于在至少一个电池单体的预先确定的邻近范围中检测温度的温度传感器以及用于检测至少一个电池单体的电压的电压传感器。然后，可以以简单的方式基于在时间上相继检测的温度值确定时间上的温度梯度。温度梯度、尤其是时间上的温度梯度在此尤其是表示温度在预先确定的时间间隔中的变化。此外，温度梯度也可以理解为平均值矫正的温度梯度，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于探测电池(10)的至少一个电池单体(14)的即将发生的过热的方法，其中，根据所确定的、涉及至少一个电池单体(14)的至少一个第一参量来探测所述即将发生的过热，/n其特征在于，/n作为所述至少一个第一参量，确定在所述至少一个电池单体(14)的预先确定的邻近范围中所检测到的温度(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)。/n
【技术特征摘要】
20190503 DE 102019206365.91.一种用于探测电池(10)的至少一个电池单体(14)的即将发生的过热的方法，其中，根据所确定的、涉及至少一个电池单体(14)的至少一个第一参量来探测所述即将发生的过热，
其特征在于，
作为所述至少一个第一参量，确定在所述至少一个电池单体(14)的预先确定的邻近范围中所检测到的温度(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)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，附加地根据在所述至少一个电池单体(14)的预先确定的邻近范围中检测到的温度(Ti)作为与第一参量不同的、涉及所述至少一个电池单体(14)的第二参量(Ti)来探测即将发生的过热。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为所述至少一个第一参量，确定仅单个电池单体(14)的电压(Ui)并将其与至少一个预先给定的电压限值(GU1、GU2)进行比较，当至少满足如下条件，即：所确定的电压(Ui)超过和/或低于所述至少一个预先给定的电压限值(GU1、GU2)时，探测到即将发生的过热。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为所述至少一个第一参量，确定所述时间上的温度梯度((ΔT/Δt)i)并与至少一个预先给定的梯度限值(GG)比较，当至少满足如下条件，即：所确定的温度梯度((ΔT/Δt)i)超过所述至少一个预先给定的梯度限值(GG)时，探测到即将出现的过热。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据当前在所述至少一个电池单体(14)的预先确定的邻近范围中检测到的温度(Ti)来确定和预先给定所述预先给定的梯度限值(GG)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，预先给定临界温度限值(GT2)，并且预先给定持续时间限值(Δtkrit)，根据在所述至少一个电池单体(14)的预先确定的邻近范围中所确定的温度梯度((ΔT/Δt)i)和所确定的当前温度(Ti)，确定直至达到预先给定的临界温度限值(GT2)为止的预计持续时间(ΔZi)，并将该预计持续时间与预先给定的持续时间限值(Δtkrit)比较，当至少满足如下条件，即：所确定的预计持续时间(ΔZi)低于持续时间限值(Δtkrit)时，探测到即将...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·格贝尔，D·戈特利布，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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