一种用于运行电池模块的方法、一种电池模块和这种电池模块的应用技术

描述了一种用于运行具有多个电池单池（103）的电池模块（100）的方法（20），其中，所述电池模块（100）具有至少一个模块温度（T1、T2、T3），并且其中，所述电池模块（100）被冷却剂流过，所述冷却剂具有冷却剂温度（T

【技术实现步骤摘要】
一种用于运行电池模块的方法、一种电池模块和这种电池模块的应用


[0001]本专利技术涉及根据独立权利要求的前序部分所述的一种用于运行具有多个电池单池的电池模块的方法、一种具有多个电池单池的电池模块以及这种电池模块的应用。

技术介绍

[0002]为了实现电动移动性，可充电电池用于将化学能多次转换成电能。为此，锂离子电池由于其相对小的自放电而特别适合。这种锂离子电池典型地具有多个电池模块，所述电池模块又包括多个电池单池。
[0003]由文献DE10 2018 110 807 A1已知一种用于燃料单池的温度测量系统，所述温度测量系统包括温度估计装置，所述温度估计装置从冷却剂出口温度估计有效表面
‑
冷却剂温度。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术，提供了具有独立权利要求的特征部分的特征的一种用于运行具有多个电池单池的电池模块的方法、一种具有多个电池单池的电池模块和这种电池模块的应用。
[0005]在根据本专利技术的用于运行具有多个电池单池的电池模块的方法中，将所述至少一个模块温度与冷却剂温度进行比较，其中，所述电池模块具有至少一个模块温度，并且其中所述电池模块被冷却剂流过，所述冷却剂具有冷却剂温度。
[0006]当电池模块在电驱动车辆中使用时，具有例如10至12个电池单池的这种电池模块在约20℃至约40℃的温度范围内最佳地工作。为了保持这些最佳的温度极限，电池模块例如通过水冷回路冷却。温度测量借助于安装在电池模块上的一个或多个温度传感器进行。
[0007]有利地，两个温度传感器安装在电池模块上。如果温度传感器在此由于故障而失效，则电池模块的模块温度可以由还无故障地工作的至少一个温度传感器检测。在由于热故障的电池单池的缺陷中，温度传感器识别温度升高。如果出现双重故障、即温度传感器故障和同时单池故障，则准确的故障分配变得困难。为了不出于安全原因错误地停止电池模块的运行，必须进行明确的故障诊断。通过将模块温度与冷却剂温度进行比较，可以及早且明确地确定上述双重故障。
[0008]本专利技术的其他有利的实施方式是从属权利要求的主题。
[0009]因此有利的是，第一模块温度由第一温度传感器检测。替代地或附加地，有利的是，第二模块温度由第二温度传感器检测。第一温度传感器例如与第二温度传感器间隔开地安装在电池模块上。在此，第一温度传感器例如布置在电池模块的前三分之一中，并且第二温度传感器例如布置在电池模块的后三分之一中。
[0010]此外有利的是，当第一温度传感器不输出温度值时，将第二模块温度与冷却剂温度进行比较。替代地有利的是，当第二温度传感器不输出温度值时，将第一模块温度与冷却
剂温度进行比较。
[0011]与仅一个温度传感器相比，设置两个温度传感器具有以下优点，当一个温度传感器有缺陷时，模块温度由另一个仍功能正常的温度传感器检测。
[0012]替代地有利的实施方式在于，当第一温度传感器输出低于预定的下阈值或超过预定的上阈值的温度值时，将第二模块温度与冷却剂温度进行比较。同样有利的是，当第二温度传感器输出低于预定的下阈值或超过预定的上阈值的温度值时，将第一模块温度与冷却剂温度进行比较。预定的下阈值例如对应于电池模块的最佳温度范围的最小值并且预定的上阈值例如对应于电池模块的最佳温度范围的最大值。
[0013]如果第一温度传感器或第二温度传感器输出不可信的值，则模块温度确定相应地通过仍功能正常的另一个温度传感器进行。为了避免电动车辆的功率由于温度传感器故障而降低或者电池模块与驱动系分离，重要的是，区分传感器故障和单池故障，因为这种不可信的值不仅可以由传感器故障而且可以由单池故障引起。如果出现单池故障，则在有缺陷的电池单池的周围环境中的温度升高。如果有缺陷的电池单池位于有缺陷的温度传感器、例如第一温度传感器的紧邻的周围环境中，则在工作的第二温度传感器确定温度升高之前持续过长的时间。由于电池模块的电池单池的温度升高，冷却剂也在其周围环境中升温。例如，首先检测冷却剂温度，并且然后获知第二模块温度。通过将第二模块温度与冷却剂温度进行比较，确定冷却剂温度是否已经相对于第二模块温度升高，这归因于热单池故障。
[0014]此外有利的是，考虑第三模块温度，所述第三模块温度基于至少电池模块的环境温度和热阻来计算。在此，第三模块温度例如不由第三温度传感器实时检测，而是基于所述参数并且附加地基于电流负载以及冷却剂的流量来计算。所述计算例如借助于以特性曲线场形式的基于数据的模型来进行。因此，所述第三模块温度例如代表冷却剂从电池模块的出口温度。
[0015]此外有利的是，当第一和第二温度传感器不输出温度值或分别输出低于分别预定的下阈值或超过分别预定的上阈值的温度值时，将第三模块温度与冷却剂温度进行比较。
[0016]如果第一和第二温度传感器同时失效或传输不可信的温度值，则借助第三模块温度与冷却剂温度之间的相关性来检查这两个温度值之间是否存在偏差。如果存在偏差，则推断出热单池故障。
[0017]此外有利的是，当第一模块温度与第二模块温度不同时，首先将第一和第二模块温度分别与第三模块温度进行比较，并且然后将与第三模块温度具有较小值差的模块温度与冷却剂温度进行比较。
[0018]如果第一和第二温度传感器输出不同的温度值，则第一和第二模块温度与第三模块温度的相应比较仅提供关于第一和第二模块温度是否分别与第三模块温度一致的信息，而不提供关于第一或第二温度传感器是否无故障地工作或者在无故障的温度传感器的紧邻的周围环境中的电池单池是否恰好具有热故障的信息。关于该故障图的明确性在此也首先通过第一或第二温度值与第三模块温度的比较，然后通过与第三模块温度具有较小差的温度值与冷却剂温度的比较来提供。例如，如果第二模块温度比第一模块温度相对于第三模块温度具有更小的值差，并且附加地存在第二模块温度与冷却剂温度之间的偏差，则在第一温度传感器的紧邻的周围环境中的电池单池有缺陷，否则存在第一温度传感器的缺陷。在第一种情况下、例如立即降低电池模块的功率并且驶向对于包括电池模块的车辆来
说安全的停车位。在第二种情况下，电池模块在没有降低的功率的情况下继续运行，因为仅存在传感器故缺陷。
[0019]此外有利的是，第三模块温度是冷却剂从电池模块的出口温度。
[0020]根据本专利技术的另一方面，提供一种具有多个电池单池的电池模块。
[0021]根据本专利技术的电池模块在此包括至少一个用于检测模块温度的温度传感器。在电池模块上安装有用于检测冷却剂温度的至少一个另外的温度传感器。根据本专利技术规定，设置至少一个用于执行所公开的方法的电子器件。
[0022]因此有利的是，所述至少一个温度传感器实施为数据网络中的物理模型或基于数据的模型。在此，数据网络有利地是基于云的数据网络。
[0023]根据本专利技术的电池模块应用在电动车辆（Electric Vehicle，EV）中、混合动力车辆（Hybride Electric Vehicle，HEV）中或插电式混合动力车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于运行具有多个电池单池（103）的电池模块（100）的方法，其中所述电池模块（100）具有至少一个模块温度（T1、T2、T3），并且其中所述电池模块（100）被冷却剂流过，所述冷却剂具有冷却剂温度（T
k1
），其特征在于，将所述至少一个模块温度（T1、T2、T3）与冷却剂温度（T
k1
）进行比较。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一模块温度（T1）由第一温度传感器（101）检测，和/或第二模块温度（T2）由第二温度传感器（102）检测。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，当所述第一温度传感器（101）不输出温度值时，将所述第二模块温度（T2）与冷却剂温度（T
k1
）进行比较，或者当所述第二温度传感器（102）不输出温度值时，将所述第一模块温度（T1）与冷却剂温度（T
k1
）进行比较。4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，当所述第一温度传感器（101）输出低于预定的下阈值或超过预定的上阈值的温度值时，将所述第二模块温度（T2）与所述冷却剂温度（T
k1
）进行比较，或当所述第二温度传感器（102）输出低于预定的下阈值或超过预定的上阈值的温度值时，将所述第一模块温度（T1）与所述冷却剂温度（T
k1
）进行比较。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，考虑第三模块温度（T3），所述第三模块温度基于至少所述电池模块（100）的环境温度和热阻来计算。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：