[發明專利]具有監測裝置的電池單體及相應的運行方法

有效

• 申請號: 201680010756.1
• 申請日: 2016-02-12
• 公開（公告）號: CN107257750B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: B·海倫塔爾;M·辛特伯格
• 申請（專利權）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: B60L58/10
• 分類號: B60L58/10;G01R19/165;G01R31/382;H01M10/42
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉丹;吳鵬

本發明涉及一種具有監測裝置(10)的電池單體，包括：數據處理單元(12)，用于根據觸發脈沖(15)處理電池單體的狀態數據(13)；和觸發單元(14)，所述觸發單元與數據處理單元(12)聯接，用于產生觸發脈沖(15)并且將觸發脈沖(15)提供給數據處理單元(12)。觸發單元(14)構造為：評估測量信號(17)，該測量信號與電池單體的電能相關，并且根據測量信號(17)產生觸發脈沖(15)。此外，本發明涉及具有這種電池單體的電池以及具有這種電池的機動車。此外本發明涉及用于監測至少一個這種電池單體的方法。

技術領域

本發明涉及一種用于特別是機動車的電池的電池單體。此外本發明涉及一種具有至少一個這種電池單體的電池以及具有這種電池的機動車。此外本發明涉及一種用于監測至少一個電池單體的方法。

背景技術

鋰離子電池或者說鋰離子電池系統由于其高能量和功率密度已經普遍用于移動式能量存儲器的幾乎所有領域，其中可以是電動自行車、電動工具、混合動力車輛、電動車輛或甚至軌道應用。同時鋰離子電池系統對于固定的電池存儲器系統也越來越重要。多個鋰離子電池或其電池化學系統的特征是荷電狀態-電壓-特征曲線平緩。然而在低于約10％和高于90％的荷電狀態(state of charge SOC)的邊緣區域中，電池單體的電壓位置非?？斓馗淖儭ｋS著時間推移，電池單體在其電壓位置方面可能彼此不同。上述情況現在可能由于不同的影響、例如不同的自放電率、在運行時不均勻的溫度、或在電池組中單個單體的提前老化或由于不同的批次(由不同的生產批次提供)而出現。

為了能提前判斷電池單體可能失效的風險，可以利用的是，由每個電池單體的持續運行來檢測狀態數據并且為隨后的評估提供依據。對此特別是包含單體在運行中出現的溫度，以及充電或放電電流的進程和分別對應的荷電狀態。由現有技術已知，數據記錄以相同的時間間隔存儲。在最簡單的情況下，上述情況可以通過時鐘發生器觸發，該時鐘發生器以時間不變的間隔分別通過產生相應的觸發信號來觸發存儲數據記錄。此外當提供實時時鐘(realtime clock–RTC)時，數據記錄此外可以具有時間或日期印記。當以短時間間隔進行存儲時積累了非常大的數據量。然而如果擴大在兩個存儲過程之間的時間間隔，則存在下述危險，對于評判電池單體狀態來說不能檢測出重要的情況。

發明內容

因此本發明的目的在于，提供一種電池單體、具有至少一個這種電池單體的電池、具有這種電池的機動車以及用于監測至少一個電池單體的方法，通過所述的電池單體、電池或機動車或方法能更好地處理電池單體的狀態數據。

所述目的通過具有權利要求1的特征的電池單體、具有權利要求8的特征的電池、具有權利要求9的特征的機動車以及具有權利要求10的特征的方法來實現。本發明的有利的改進方案是從屬權利要求的主題。

根據本發明的電池單體包括監測裝置，所述監測裝置包括：數據處理單元，用于根據觸發脈沖處理電池單體的狀態數據；和觸發單元。觸發單元與數據處理單元聯接并且用于產生觸發脈沖且將觸發脈沖提供給數據處理單元。其中觸發單元構造為：評估測量信號以便根據測量信號產生觸發脈沖，所述測量信號與電池單體的電能相關。數據處理單元尤其可以是微型控制器或微型處理器。狀態數據可以由電池單體的相應的傳感器來提供。從而，例如可以存儲電池單體的電壓、溫度、壓力、電池單體的阻抗或在空間中的位置或電池單體的加速度。在使用相應適合的測量值接收器(傳感器)時，可以檢測電池單體或環境的任意的參數。在此還可以規定，數據處理單元通過附加的、優選無線的通信連接獲得其它數據，該數據并非直接在電池單體內查明。

本發明基于下述知識，在下述情況下可以實現在所需存儲的數據量與相關情況的覆蓋之間的特別有利的比例：根據電池單體的電能執行存儲過程。從而例如可以在下述情況下延長存儲間隔：沒有向電池單體輸送電能或獲取電能。同樣可以規定，在高荷電狀態——即在電池單體電壓接近與電池單體類型相關的充電結束電壓時——的范圍內或在可能出現的深度放電時的低荷電狀態的范圍內提供狀態數據的詳細記錄。