本发明专利技术涉及一种用于监控电池组(3)中的至少一个接触器(1，2)的老化状态的方法，其中，所述电池组(3)具有用于电化学地存储电能的至少一个电池单元(4)，以及用于提供接口(7)处的电能的第一接口线路(5)和第二接口线路(6)，其中，在所述第一接口线路(5)中在所述接口(7)与所述至少一个电池单元(4)之间布置有至少一个可切换的第一接触器(1)，并且在所述第二接口线路(6)中在所述接口(7)与所述至少一个电池单元(4)之间布置有至少一个可切换的第二接触器(2)，所述方法具有以下步骤：测量断开的所述第一接触器(1)上的第一差电压(Udif,1)，和/或测量断开的所述第二接触器(2)上的第二差电压(Udif,2)；基于所测量的第一差电压(Udif,1)监控所述第一接触器(1)的老化状态，和/或基于所测量的第二差电压(Udif,2)确定所述第二接触器(2)的老化状态。器(2)的老化状态。器(2)的老化状态。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监控接触器的老化状态的方法和设备
[0001]本专利技术涉及一种用于监控电池组中的至少一个接触器(Sch
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tz)的老化状态的方法。本专利技术还涉及一种在电池组使用的电池控制装置以及一种电池组。
技术介绍
[0002]在由电动马达驱动的车辆中，使用电池系统为驱动器提供能量。这些电池系统通常由多个电池组构成，而电池组就其而言由多个电池模块构成，每个电池模块分别又容纳多个电池单元。
[0003]为了给电池组提供运行安全，它们应该固有安全地构造，因此能够借助安装的接触器能够无电压地接通到外部。因此，安装在电池组中的接触器具有重要的安全功能，因此必须监控其功能有效性。
[0004]由DE 10 2012 215 190 A1公开一种用于根据磨损诊断接触器老化的方法。绝缘电阻，即断开的接触器的电阻，会随着接触器的使用寿命而降低。测量接触器的绝缘电阻与电压和电流的相关性可以得出关于其老化的结论。一旦绝缘电阻下降低于极限值，则根据DE 10 2012 215 190 A1的公开就采取措施。
[0005]DE 10 2012 209 138 A1公开一种用于保险装置的老化确定的方法。该方法测量并记录流过保险装置的电流，以连续求取保险装置的老化状态。
[0006]DE 10 2014 200 265 A1公开一种具有高压电池和其功能状态被监控的保护电路的电池系统。具体地，为此给接触器分配一连接在其上游的保护电路。保护电路具有两个并联连接的电路支路，在所述电路支路中分别布置有一个保险装置和一个电流传感器。通过保护电路对相应的电流值的分析处理能够实现诊断保护电路的功能状态。
[0007]DE 10 2015 006 206 A1公开了一种具有切换接触器的高压系统。具体地，已经辨识出接触器粘合的危险，即可切换的接触器粘合并且因此不再能够切换。作为防止接触器粘合的问题影响的解决方案，提出将切换接触器与另一个切换元件串联连接。以这种方式，在高压系统中实现了冗余，从而减少与切换接触器的相关性。
技术实现思路
[0008]从已知的现有技术出发，本专利技术的任务是提供一种改进的方法来监控电池组中的至少一个接触器的老化状态，以及提供一种电池控制装置和电池组。
[0009]该任务通过具有权利要求1的特征的方法、具有权利要求10的特征的电池控制装置和具有权利要求11的特征的电池组来实现。由从属权利要求、说明书和附图得到有利的扩展方案。
[0010]相应地提出了一种用于监控电池组中至少一个接触器的老化状态的方法。
[0011]接触器可以是电路中的机电隔离元件，例如继电器。
[0012]在此，老化状态可以表示接触器的能够指示其特性的状态。特别地，这可以理解为对应的接触器的隔离能力，即其例如将电池组与其余电池系统电隔离的能力。给出有关隔
离能力的说明的参数是接触器的绝缘电阻。绝缘电阻可以理解为通过断开的接触器构造的电阻。
[0013]绝缘电阻的相应值可以显着取决于接触器的灭弧室(Schaltkammer)中的接触器接通部之间的气隙。一个未受损伤的、未使用的接触器可能具有几千兆欧姆的绝缘电阻。
[0014]但是，跨越其使用寿命，绝缘电阻会降低，这可以称为接触器的老化。接触器的绝缘电阻的这种降低可以例如由接触器接通部处的污染物、磨损和/或烧损引起，这会相应地导致绝缘电阻的下降。可能导致接触器绝缘电阻降低的其他因素是接触器的壳体中存在的污染物、灰尘和颗粒，它们会促进接触器接通部之间的线路桥或线路通道的构造。此外，纯机械因素也可能导致绝缘电阻下降，例如接触器接通部相对于彼此运动的能力受到限制，这可能导致接触器接通部在断开的状态下彼此相距不够远，并且也相应地促进了线路桥或线路通道的构造。
[0015]至少上述因素在考虑接触器的绝缘电阻时会起作用，并且在此首先综合地被考虑，因为对于电池系统中的接触器的功能而言重要的仅是，接触器是否能够符合规定地将电池单元与用电器隔离。
[0016]绝缘电阻的下降也可以称为接触器的老化，其中，老化——如上所述——可能有机械、化学和电方面的原因。根据电流流动时的频率和切换过程，以及相应的切换电流的大小和方向，接触器相应地老化得更快或更慢。
[0017]如果低于确定的绝缘电阻，例如低于300千欧姆，那么在所有的负载状态下，特别是在高电流和必要的安全关断的情况下，就不再能够可靠地实现电池组与其他电池系统的安全隔离，因为例如开关接通部之间形成的电弧可能导致实际应隔离的电流被不期望地继续引导。
[0018]电池组具有用于电化学地存储电能的至少一个电池单元，以及用于在接口处提供电能的第一接口线路和第二接口线路。
[0019]该接口例如可以以高压插座的形式构造，使得电池组可以借助简单的插接连接与电池系统电连接。在车辆中，电池组可以例如通过所谓的车辆接口盒(VIB)来建立到电池系统的连接，其中，其他电池组连接在一起以形成逻辑上的车辆电池，例如用于构造高压系统，以用于运行以电马达驱动的车辆。
[0020]一个电池组可以包括多个电池模块。相应的电池模块又可以容纳各个电化学电池单元，所述电化学电池单元进行电能的实际存储。
[0021]在第一接口线路中在接口和至少一个电池单元之间布置有至少一个可切换的第一接触器，并且在第二接口线路中在接口和至少一个电池单元之间布置有至少一个可切换的第二接触器。通过第一接触器和第二接触器在接口和电池单元之间的这种布置能够实现将电池单元与接口安全地隔离，这导致安全标准和可控性的提高。
[0022]根据本专利技术的方法具有以下步骤：测量断开的第一接触器上的第一差电压。第一差电压可以是电池组中存在的如下电压：所述电压至少还在断开的第一接触器上测量。
[0023]替代或附加于此，测量断开的第二接触器上的第二差电压。类似于第一差电压，第二差电压也可以是电池组中存在的如下电压：所述电压至少还在断开的第二接触器上测量。
[0024]根据本专利技术的方法还具有基于测量的第一差电压监控第一接触器的老化状态的
步骤。通过测量至少部分地在断开的第一接触器上的第一差电压，其能够监控第一接触器的老化状态，因为第一差电压基于接触器的老化而变化并且因此也基于随着接触器的老化而改变的绝缘电阻而变化。
[0025]但是，应该注意的是，在所提出的方法中没有明确确定接触器的内阻。特别是，除了电压测量之外不进行电流测量，从而由于缺少测量电流，也不能够由差电压计算内阻。该方法仅基于差电压的测量。
[0026]“监控”的方法步骤在此可以理解为基于输入参量“第一差电压”生成输出参量，该输出参量将关于第一接触器的老化状态的信息提供给其他系统部件，例如其他控制设备或显示设备或用户。在最简单的形式中，在此仅涉及以下信息：测量的差电压是高于预给定值还是低于预给定值。
[0027]替代或附加于此，基于测量的第二差电压来监控第二接触器的老化状态。通过测量至少部分地在断开的第二接触器上的第二差电压，能够本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监控电池组(3)中的至少一个接触器(1，2)的老化状态的方法，其中，所述电池组(3)具有至少一个电池单元(4)以及第一接口线路(5)和第二接口线路(6)，所述至少一个电池单元用于电化学地存储电能，所述第一接口线路和所述第二接口线路用于在接口(7)处提供电能，其中，在所述第一接口线路(5)中在所述接口(7)与所述至少一个电池单元(4)之间布置有至少一个可切换的第一接触器(1)，并且在所述第二接口线路(6)中在所述接口(7)与所述至少一个电池单元(4)之间布置有至少一个可切换的第二接触器(2)，所述方法具有以下步骤：
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测量断开的第一接触器(1)上的第一差电压(Udif,1)，和/或测量断开的第二接触器(2)上的第二差电压(Udif,2)；
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基于所测量的第一差电压(Udif,1)监控所述第一接触器(1)的老化状态，和/或基于所测量的第二差电压(Udif,2)确定所述第二接触器(2)的老化状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所测量的第一差电压(Udif,1)与第一电压阈值(Ukrit,1)的比较来监控所述第一接触器(1)的老化状态，和/或基于所测量的第二差电压(Udif,2)与第二电压阈值(Ukrit,2)的比较来确定所述第二接触器(2)的老化状态。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，在考虑至少一个参考电势(9，11)的情况下测量至少一个差电压(Udif,1，2)，其中，优选地关于所述参考电势(9，11)在相应的断开的接触器(1，2)上测量至少一个跨越电压(Ukreuz,1，2)。4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一接触器(1)布置在面向所述接口(7)的第一接口节点(8)与面向所述电池单元(4)的第一电池单元节点(10)之间，和/或所述第二接触器(2)布置在面向所述接口(7)的第二接口节点(9)与面向所述电池单元(4)的第二电池单元节点(11)之间，其中，所述第一差电压(Udif,1)是施加在所述第一接触器(1)的第一接口节点(8)与所述第二接触器(2)的第二电池单元节点(11)之间的第一跨越电压(Ukreuz,1)，和/或所述第二差电压(Udif,2)是施加在所述第二接触器(2)的第二接口节点(9)与所述第一接触器(1)的第一电池单元节点(10)之间的第二跨越电压(Ukreuz,2)。5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当所述第一跨越电压(Ukr...
【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：韦巴斯托股份公司，
类型：发明
国别省市：
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