用于提高在使用蓄電池模塊時的安全性的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種按照獨立權利要求前序部分的用于提高在使用蓄電池模塊時的安全性的方法和裝置。
【背景技術】
[0002]由現有技術已知用于本質安全(eigensicher)的蓄電池模塊的安全方案。屬于現有技術的例如是熔線裝置和如下措施，該措施阻止在蓄電池模塊的區域中的高電流和電壓并且對此進行反作用。例如在文獻DE102011113798A1中公開了一種模塊式蓄電池，其中為了避免與蓄電池有關的危險能夠解開和關斷蓄電池模塊的各個串聯和并聯電路。
【發明內容】
[0003]本發明涉及一種用于引起車輛蓄電池模塊安全狀態的方法，其中連續檢測并評估蓄電池模塊的當前狀態，并且所述蓄電池模塊要引起的安全狀態是一個這樣的狀態，在該狀態下減小故障的蓄電池模塊的影響。
[0004]本發明的核心在于，按照獨立權利要求的特征部分的特征，根據車輛狀態實施所述安全狀態的引起。
[0005]本發明的背景是提高使用蓄電池模塊的安全性并減小故障的蓄電池模塊對環境的影響。根據車輛狀態引起安全狀態包含兩個優點:首先，根據車輛狀態的引起導致按照需要引起安全狀態，因此導致非通用地實施的引起。按照要求的引起導致用于引起安全狀態的系統及其構件的釋放。第二，僅僅當如下措施的應用是必要的情況下才導入如下措施，該措施雖然提高有關或使用蓄電池模塊的安全性但是同時導致蓄電池模塊部分或完全損壞。
[0006]按照本發明再者提供一種用于車輛的本質安全的蓄電池模塊的控制器。該控制器適用于引起蓄電池模塊的安全狀態，其中連續檢測并評估蓄電池模塊的當前狀態，并且要引起的所述蓄電池模塊的安全狀態是一個這樣的狀態，在該狀態下減小故障的蓄電池模塊的影響，其中提供用于根據車輛狀態弓I起安全狀態的裝置。
[0007]此外按照本發明提供一種本質安全的蓄電池模塊，其中能夠控制該本質安全的蓄電池模塊。
[0008]本發明另外的有利的實施形式是從屬權利要求的對象。
[0009]如此有利的是，優選在蓄電池模塊的引起的安全狀態下，在該狀態下減小故障的蓄電池模塊的影響，在所述蓄電池模塊的端子之間基本上不存在電壓。
[0010]與此聯系的電壓消除導致盡可能的無電壓，并繼而導致安全性的提高并且導致減小故障的蓄電池模塊對環境的影響。
[0011]按照另一有利的實施形式，為了引起所述蓄電池模塊的安全狀態，在該狀態下減小故障的蓄電池模塊的影響，盡可能快速地將所述蓄電池模塊放電。
[0012]蓄電池模塊盡可能快速的放電導致蓄電池模塊盡可能的無電荷，并繼而導致安全性的提高并且導致減小故障的蓄電池模塊的影響。
[0013]優選地，為了引起所述蓄電池模塊安全狀態，在該狀態下減小故障的蓄電池模塊的影響，在所述蓄電池模塊端子之間接通電流旁路，和/或在所述蓄電池模塊的區域中使用放電裝置，尤其是放電器或快速放電裝置，尤其是超快速放電器。
[0014]按照本發明在蓄電池模塊的端子之間接通電流旁路、使用蓄電池模塊的放電裝置以及使用蓄電池模塊的快速放電裝置導致減小故障的蓄電池模塊對環境的影響。
[0015]有利地，所述車輛狀態是不正常的車輛狀態，尤其是在車輛事故期間或者在車輛事故之后的車輛狀態；以及有利地在所述不正常的車輛狀態出現時或之后引起所述蓄電池模塊的安全狀態，在該狀態下減小故障的蓄電池模塊對環境的影響。
[0016]隨著實現了在出現不正常車輛狀態尤其是車輛事故的情況下本質安全的蓄電池模塊，能夠顯著降低對蓄電池管理系統的電子裝置的要求。附加地能夠顯著提高尤其是具有高存儲電容的蓄電池系統的安全性，如這樣的蓄電池系統例如應用在電動車輛和混合動力車輛中。特別是能夠避免如下危險，該危險出現在當前批量引入的插接和電動車輛的第一次碰撞測試中或之后。
[0017]優選地，基于來自車輛安全系統的信息或根據表示加速度變量的變量確定所述車輛狀態，其中特別是設定:實施所述變量與至少一個閾值的比較；以及如果所述變量超過所述閾值，那么引起所述蓄電池模塊的安全狀態。
[0018]來自車輛安全系統的信息的應用按照另一有利的實施形式導致了在確定和評估車輛狀態時的更高可靠性。原則上錯誤確定或錯誤評估的車輛狀態能夠導致錯誤導入的措施。基于錯誤確定或錯誤判斷的車輛狀態而錯誤導入的用于減小故障的蓄電池模塊的影響的措施因此能夠通過提高涉及車輛狀態的信息而被顯著減少。
[0019]有利地，所述加速度變量是所述車輛或車輛構件的直線加速度和/或旋轉加速度。
[0020]車輛或車輛構件的直線加速度和/或旋轉加速度的確定和使用導致對車輛狀態的可靠確定。
[0021]優選地，借助于MEMS傳感器(微機電系統傳感器)確定表示加速度變量的變量。
[0022]按照本發明將MEMS傳感器用于確定加速度是有利的，因為MEMS傳感器可靠地運行并且是價廉物美的。
[0023]按照另一有利的實施形式，通過考慮至少所述蓄電池模塊的充電狀態或所述蓄電池模塊的機械完整性的程度或在所述蓄電池模塊內部的壓力或所述蓄電池模塊的溫度或所述蓄電池模塊使用的化學系統來實施所述蓄電池模塊的安全狀態的引起，在該狀態下減小故障的蓄電池模塊的影響。
[0024]按照本發明考慮表示蓄電池模塊狀態的狀態變量或使用的化學系統至少之一對于選擇要導入的措施是重要的:至少根據蓄電池模塊狀態或使用的蓄電池系統能夠借助于合適的措施做出反應。避免錯誤的可能強化故障的蓄電池模塊的影響的措施，如錯誤的可能過度的措施那樣。
[0025]此外有利的是，為本質安全的蓄電池模塊設有至少一個傳感器，尤其是用于獲取蓄電池模塊的物理變量的傳感器，用于確定蓄電池模塊的當前狀態。
[0026]按照另一有利實施形式對于本質安全的蓄電池模塊設有如下裝置，其中為了引起蓄電池模塊的安全狀態，該裝置通過考慮通過傳感方式確定的所述蓄電池模塊的充電狀態和/或通過傳感方式確定的所述蓄電池模塊的機械完整性的程度和/或通過傳感方式確定的在所述蓄電池模塊內部的壓力和/或通過傳感方式確定的所述蓄電池模塊的溫度和/或所述蓄電池模塊使用的化學系統和/或通過傳感方式確定的所述車輛的直線加速度和/或通過傳感方式確定的所述車輛的旋轉加速度和/或通過傳感方式確定的所述蓄電池模塊關于其安全性的當前狀態來減小故障的蓄電池模塊對環境的影響。
[0027]除此之外有利的是，為本質安全的蓄電池模塊設有用于預測所述蓄電池模塊的至少充電電流的時間曲線或所述蓄電池模塊的功率能力或所述蓄電池模塊的可提取的電荷的裝置。
[0028]按照對合適措施選擇的另一有利的實施形式，涉及蓄電池模塊的充電電流、功率能力和電荷的時間曲線的信息和/或數據的應用用于減小故障的蓄電池模塊的影響。
[0029]此外有利的是，為本質安全的蓄電池模塊設有至少一個執行器，以引起蓄電池模塊的安全狀態。
[0030]除此之外有利的是，對于本質安全的蓄電池模塊提供如下裝置，通過所述裝置驅控和操作用于引起蓄電池模塊的安全狀態的執行器、尤其是放電裝置(放電器)和/或快速放電裝置(超快速放電裝置)和/或用于施加