用于探测车辆电池的不稳定状态的方法与流程

1.本发明涉及一种用于探测车辆电池的、特别是电气驱动的车辆的至少一个动力电池的不稳定状态的方法。此外，本发明还涉及所述方法用于探测电气驱动的车辆的至少一个车辆电池的不稳定状态的应用。


背景技术：

2.在电动交通工具的电池例如在充电桩处快速充电时出现了较大的电流，较大的电流可能导致有待充电的电池的高应力。电池的电池管理系统监控和限制有待充电的电池的电池单体的在充电时出现的充电电流。倘若没有正确地执行监控和充电电流限制，那么可能导致有待充电的电池的电池单体强烈变热，这尤其在锂离子电池单体的情形下可能导致失火。
3.迄今为止，在出现故障情形时，仅将车辆的充电准备取消通知给充电地点、例如充电柱，充电桩依据相应的信号的输入中断充电过程。此外还试图通过车辆内部的措施来消除车辆电池的危急状况。由在中国有效的充电标准gb/t 27930已知，将有待充电的电池的电池单体的温度和电压信息转达给充电桩。


技术实现要素：

4.按照本发明，建议了一种用于探测车辆电池的、特别是电气驱动的车辆的至少一个动力电池的不稳定状态的方法，在该方法中至少进行下列方法步骤：
5.a)由电池监控单元监控至少一个动力电池，
6.b)针对出现了危急的、不稳定的状态的情形，电池监控单元通知车辆侧的充电通信单元，
7.c)车辆侧的充电通信单元将有关车辆的当前的状态的危急程度的信息经由通信接口转达给充电地点侧的充电通信单元，并且
8.d)包括应急措施寄存器的协调器请求导入措施以降低风险和/或危险。
9.通过按本发明所建议的方法可以以有利的方式快得多地对电动车辆的动力电池的不稳定的状态作出反应并且可以有针对性地导入应急措施，并且这在非常早的时间点上发生，因而可能不再完好无损的电气驱动的车辆的外围，例如停放在另外的充电地点处的有待充电的电动车辆，不会受到牵连。通过按本发明所建议的解决方案可以既通过充电地点、例如充电桩或充电站的管理机构，或者备选或补充性地也通过车辆制造商的管理机构来使用服务人员，同样可以向消防队报警，这就是说，可以非常及时地作出反应。
10.在按本发明所建议的方法的扩展设计方案中，借助关于
[0011]-超温；
[0012]-电池电压的损失；
[0013]-充电过程期间电池单体温度相比预期的变化曲线的偏差；
[0014]-充电过程期间电池单体电压相比预期的变化曲线的偏差；
[0015]-充电过程期间电池单体压力相比预期的变化曲线的偏差；
[0016]-充电过程期间电池单体几何形状(变形)相比预期的变化曲线的偏差；
[0017]-对来自电池单体的气体或液体泄漏的探测；
[0018]-对由放热化学反应引起的气体或颗粒的探测
[0019]
的信息来检测车辆的当前状态的危急程度。
[0020]
这些信息可以既由车辆内部的测量也由车辆的外部it基础设施的算法(“数字孪生”)产生。
[0021]
在按本发明所建议的方法的扩展设计方案中，由充电桩侧的通信单元请求通过协调器导入用于降低风险和/或危险的措施。
[0022]
备选在按本发明所建议的方法中可以根据d)由充电地点的管理机构请求通过协调器导入用于降低风险和/或危险的措施。这可以对经由车辆的请求作出补充。
[0023]
在按本发明所建议的方法中，协调器可以使例如车辆制造商的紧急服务处于待命状态，紧急服务可以基于车辆的停车地点而可以通过远程访问必要时确定车辆相关的信息，所述信息允许判断车辆状态的危急程度。
[0024]
在按本发明所建议的方法的扩展设计方案中，协调器使得能实现对所有车辆相关的信息的自动执行的或者通过服务人员执行的检查。
[0025]
在按本发明所建议的方法的一种有利的实施变型方案中，可以通过服务人员、消防队或经由车辆侧设置的传感器、特别是车辆相机、温度传感器、火灾报警器或烟雾报警器检查车辆相关的信息。只要完好无损，车辆因此本身就可以用作信息发送器。通过在这种情况下转达的信息，可以可靠地确定电池状态的危急程度，电池状态可以导致车辆的对应的状态。
[0026]
在按本发明所建议的方法中，可以通过安装在车辆中的远程诊断单元检查车辆的所有车辆相关的信息，远程诊断单元通过车辆的制造商的管理机构定址。因此例如在目前的电动车辆中存在这样的可能性，即，通过因特网进行软件升级并且通过相应的传感器随时检测车辆位置。这种外围装置可以用于在探测动力电池的不稳定状态的情况下以有利的方式为了安全目的而用于检查所有车辆相关的信息。
[0027]
在按本发明所建议的方法的另一种有利的实施变型方案中，用自动化的方式在车辆外部独立地检查车辆的状态。为此同样可以使用在电气驱动的车辆处的可能还完好无损的传感器外围装置，以便获得尽可能的长的允许判断可能危急的车辆状态的信息。
[0028]
此外，本发明还涉及到所述方法用于探测电气驱动的车辆的至少一个动力电池的危急的和/或不稳定状态的应用。
[0029]
通过按本发明所建议的解决方案可以尽可能快地识别安全相关的通信，以便请求进一步的应急措施来对抗由变得不稳定的电池引起的有可能或可能已经爆发的车辆失火。此外，通过按本发明所建议的解决方案还存在这样的可能性，即，有效并且无时间损失是导入对策。由此可以大幅扩展在电气驱动的车辆和充电桩之间的用于快速终止充电过程的当前极为有限的安全相关的通信并且就安全相关的方面作出补充。按本发明所建议的方法尤其为在封闭空间中、例如停车场或地下车库中的，或者也在公共地点、例如加油站和购物中心处的车辆动力电池的快充点运营商提供了巨大的优点。
[0030]
由于基于按本发明所建议的方法取得了关于动力电池的可能危急的状态的早期
信息，附近车辆的充电过程也可以被中止。此外还可以警示它们的用户，此外可以触发电源中的保险装置，以便使充电外围装置变得无电流，因而确保了调遣人员安全地到达危急的地点并且他们能相应地进行处理。可以通过相应控制交通基础设施(例如红绿灯、到停车场的栅栏)使调遣人员加速到达车辆。
[0031]
通过所检测到的动力电池的行为的临界的偏差，可以为整个车队激活车辆制造商的现场质量系统，以便锐化和调整外部的(“数字孪生”)、但也可以是车辆内部的针对这些车辆类别的分析方法。此外，还可以为个别受损的车辆安排维修和更换服务。
附图说明
[0032]
借助附图和接下来的说明书更为详细地阐释本发明的实施方式。
[0033]
图1示出了在车辆和带有应急措施寄存器的协调器之间的通信的示意图。
具体实施方式
[0034]
在接下来对本发明的实施方式的说明书中，相同的或相似的元件配设有相同的附图标记，其中，在个别情况下取消对这些元件的重复说明。附图仅示意性地示出了本发明的主题。
[0035]
图1示出了包括底盘12的电气驱动的车辆10，其带有底部14，电池16装入到底部中。电池16是电气驱动的车辆10的动力电池16，动力电池通常构造成高压电池。安装在电气驱动的车辆10的底部14中的动力电池16借助电池监控单元20加以监控。
[0036]
除了电池监控单元20外，在电气驱动的车辆10中还安装有远程诊断单元18。
[0037]
监控至少一个动力电池16的电池监控单元20与车辆侧的充电通信单元22处于连接。
[0038]
车辆侧的充电通信单元22经由通信接口32与充电地点侧的充电通信单元24通信。充电地点例如是用于给电气驱动的车辆10的至少一个动力电池16快速充电的充电桩。
[0039]
充电地点侧的充电通信单元24又与协调器30通信。协调器30包括应急措施寄存器34。
[0040]
由图1的图示可知，充电地点侧的充电通信单元24与充电点的管理机构或管理处26通信。这个管理机构26或这个管理处26同样为协调器30连同其应急措施寄存器34定址。
[0041]
此外，由图1的图示可知，电气驱动的车辆的管理机构或管理处28(后端车辆制造商)既与协调器30通信，也与安装在电气驱动的车辆10中的远程诊断单元18通信。在电气驱动的车辆10中的至少一个动力电池16出现不稳定的或危急的状态的情况下，通过电池监控单元20探测这个状态并且将其转达给车辆侧的充电通信单元22。这个车辆侧的充电通信单元与例如安装在充电桩中的车辆外部的、充电地点侧的充电通信单元24通信。充电地点侧的充电通信单元24现在可以直接为协调器30定址并且由这个协调器请求一些导致与电气驱动的车辆10相关的风险降低或危险降低的措施。例如存在这样的可能性，即，将车辆制造商的服务人员调遣给电气驱动的车辆10或者也向消防队报警。
[0042]
此外，在按本发明所建议的方法中，充电地点侧的充电通信单元24作为补充还可以为充电地点的管理机构26或管理处定址，管理机构或管理处本身又补充性地或附加地为协调器30定址并且由这个协调器请求导入导致与电气驱动的车辆10相关的风险降低或危
险降低的措施。
[0043]
通过充电地点的管理机构26或管理处26，可以备选或补充地推动对电气驱动的车辆10的所有信息的自动控制的检查并且必要时触发应急服务。
[0044]
在此可以例如是对电气驱动的车辆10的车辆状态的独立的在车辆外部的检查，这可以在考虑到至少一个动力电池16的不稳定的或危急的状态的已通知的危急程度的情况下，要么手动地通过服务人员完成，要么通过消防队或者自动地通过诸如相机、温度传感器、火灾报警器和烟雾报警器之类的传感器完成。
[0045]
通过通信接口32在一方面车辆侧的充电通信单元22和充电地点侧的充电通信单元24之间交换的车辆相关的信息，包含了电气驱动的车辆10的诸如
[0046]-基于车辆内部的测量值、如温度、电压、压力、动力电池16的至少一个电池单体的变形的确定，判定电池状态或各个电池单体的状态的危急程度；
[0047]-动力电池16的电池单体的扩展的测量值(例如单体压力、当前的单体膨胀的确定)；
[0048]-探测从动力电池16的电池单体出来的气体或液体；
[0049]-探测由动力电池中的放热的化学反应引起的气体或颗粒
[0050]
这样的信息。
[0051]
由根据图1的图示还可知，协调器30和其应急措施寄存器不仅可以通过充电位置测的充电通信单元24和处于后方的管理机构26或者处于后方的管理处26(充电点的后端)，而且还备选或补充地通过车辆制造商的管理机构28或管理处28(后端oem)被定址。这意味着，电气驱动的车辆10的车辆制造商的管理机构28或管理处28驱控安装在电气驱动的车辆10中的远程诊断单元18并且因此通过远程诊断单元18获得了车辆相关的信息或车辆内部的数据。通过远程诊断单元18，同样可以通过车辆传感器、如相机、温度传感器、火灾报警器或烟雾报警器分别根据所通知的危急程度经由电气驱动的车辆10的管理机构28或管理处28将车辆相关的信息转达给协调器30。在协调器的应急措施寄存器34中，可以例如存放车辆制造商的服务人员的报警或车间人员的报警；此外，还存在可能性，即直接给消防队定址；此外，在应急措施的范畴内通知处在可能发生车祸的电气驱动的车辆10的外围的有待充电的车辆或其持有者；此外还存在的可能性是，将快充电站总体上与电网脱开或者经由bs坐标系或类似物隔离相应的警告指示。
[0052]
通过按本发明所建议的方法以有利的方式不仅中断了电气驱动的车辆10的至少一个动力电池16的充电过程，而且还以如下方式尽可能预防了可能预期到的损伤，即，使得能按预警系统的样式及时扩散信息以及辨别在电气驱动的车辆10的至少一个有待充电的动力电池16处可能出现的状态的危急程度。通过按本发明所建议的方法也可以及时警示电气驱动的车辆10的环境外围。此外，可以通过按本发明所建议的方法，例如通过触发在带有多个充电桩的充电站处的保险装置，使服务人员或车间人员或消防队可以安全地接近危急的地点。
[0053]
因此通过按本发明所建议的方法确保了将安全相关的信息快速地扩散给可能在紧急情况下可以提供辅助部门。按照所建议的方法，否则的话仅用于触发充电中断的对不稳定电池状态的探测，现在例如可以以有利的方式用于早期的应急预防，因而当可以及时地通过调遣的人力、驾驶员本人或服务或车间人员干预时，可能几乎不会出现进一步的损
伤。
[0054]
本发明并不局限于在此所说明的实施例和本文中提到的方面。更确切地说，处在本领域技术人员处理范畴内的大量的修改方案在由权利要求说明的范围内是可能的。

技术特征：
1.用于探测车辆电池的、特别是电气驱动的车辆(10)的至少一个动力电池(16)的不稳定状态的方法，带有至少下列方法步骤：a)由电池监控单元(20)监控至少一个动力电池(16)，b)在出现了危急的、不稳定的状态的情况下，电池监控单元(20)通知车辆侧的充电通信单元(22)，c)车辆侧的充电通信单元(22)将有关车辆(10)的当前的状态的危急程度的信息经由通信接口(32)转达给充电地点侧的充电通信单元(24)，d)由包括应急措施寄存器(34)的协调器(30)请求导入用于降低风险和/或危险的措施。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据c)，借助关于-由车辆内部的测量值，如温度、电压、压力、所述动力电池(16)的至少一个电池单体的变形的确定，确定动力电池(16)的总危急程度或动力电池(16)的各个电池单体的危急程度；-所述动力电池(16)的电池单体的扩展的测量值(例如单体压力、当前的单体膨胀的确定)；-探测从所述动力电池(16)的电池单体出来的气体或液体，和-探测由放热的化学反应在所述动力电池(16)引起的气体或颗粒的信息，求出所述车辆(10)的当前的状态的危急程度。3.根据权利要求1至2所述的方法，其特征在于，根据d)由所述充电地点侧的通信单元(24)在所述协调器(30)处请求导入用于降低风险和/或危险的措施。4.根据权利要求1至2所述的方法，其特征在于，根据d)由所述充电单元的管理机构(26)在所述协调器(30)处请求导入用于降低风险和/或危险的措施。5.根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于，所述协调器(30)触发应急服务。6.根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于，所述协调器(30)触发对所有车辆相关的信息的自动地或者由服务人员执行的检查。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过服务人员、消防队或者经由传感器、特别是车辆相机、车辆温度传感器、火灾或烟雾报警器来检查所述车辆相关的信息。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过在所述车辆(10)中的远程诊断单元(18)检查所述车辆(10)的所有车辆相关的信息，远程诊断单元通过所述车辆(10)的制造商的管理机构(28)定址。9.根据权利要求1至8所述的方法，其特征在于，由充电点(26)的管理处推动对所述车辆(10)的状态的独立的在车辆外部的检查。10.根据权利要求1至8所述的方法，其特征在于，由车辆制造商的管理处(28)推动对所述车辆(10)的状态的独立的在车辆外部的检查。11.根据权利要求1至9所述的方法用于探测电气驱动的车辆(10)的至少一个动力电池(16)的危急的和/或不稳定的状态的应用。

技术总结
本发明涉及一种用于探测车辆电池的、特别是电气驱动的车辆(10)的至少一个动力电池(16)的不稳定状态的方法。由电池监控单元(20)监控至少一个动力电池(16)。在出现了危急的、不稳定的状态的情况下，电池监控单元(20)通知车辆侧的充电通信单元(22)。车辆侧的充电通信单元(22)将有关车辆(10)的当前的状态的危急程度的信息经由通信接口(32)转达给充电地点侧的充电通信单元(24)。在包括应急措施寄存器(34)的协调器(30)中，请求导入用于降低风险和/或危险的措施。此外，本发明还涉及所述方法用于探测电气驱动的车辆(10)的至少一个动力电池(16)的危急的和/或不稳定的状态的应用。电池(16)的危急的和/或不稳定的状态的应用。电池(16)的危急的和/或不稳定的状态的应用。


技术研发人员：U
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2023/10/15