CN112703411A - 用于识别蓄电池组中的接通故障的方法和用于执行该方法的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于识别蓄电池组(2)中的接通故障的方法，其中，所述蓄电池组(2)的每个蓄电池(8)至少与所述蓄电池组(2)的一个另外的蓄电池(8)并联连接，其中，所述方法具有以下方法步骤：将至少一个电流施加到所述蓄电池组(2)上；根据所施加的电流求取至少一个施加在所述蓄电池组(2)上的电压；基于所求取的电压确定至少一个参数；将所述参数与比较参量进行比较。

Description

用于识别蓄电池组中的接通故障的方法和用于执行该方法的 系统
技术领域
本发明涉及一种用于识别蓄电池组中的接通故障的方法、一种蓄电池组、一种电设备以及一种用于执行该方法的系统。
背景技术
电设备通常借助可多次使用的蓄电池来运行，这些蓄电池可以在电设备中放电并借助充电设备再次充电。在此，通常将多个蓄电池连接至一个蓄电池组。蓄电池可以借助电池单元连接器连接。所述电池单元连接器由金属制成并且通常焊接到蓄电池上。
蓄电池组必须在特定的规格窗口内运行，该规格窗口例如涉及温度、充电电流、放电电流和充电电压。例如，根据标准IEC 62841监测单个蓄电池或彼此并联连接的多个蓄电池的充电电压，以确保充电不会以过高的充电电压进行。在给蓄电池放电时，也必须确保不会低于特定的放电终止电压，这可能会永久损坏蓄电池。
在使用电设备时，可能会发生机械负载和振动，其可能损坏电池单元连接器和/或其焊接部位。结果，如果将蓄电池从蓄电池的联合(Verbund)中电脱开(
Figure BDA0002953338540000011
)，则可能例如电流被分配给更少数量的蓄电池。由此可能在规格窗口之外运行剩余的蓄电池。这继而可能导致剩余蓄电池的损坏，并可能由于损坏而导致危险。此外，在焊接部位受损的情况下可能发生有害的过热。其原因是由于焊接部位损坏而导致蓄电池与电池单元连接器之间的高电阻接通。
由公开文献DE 10 2017 115 785 A1已知一种用于测量电池电压的电压测量设备。电压测量设备具有电压测量模块、保护电路、放电电路和低通滤波器。保护电路布置在电池与放电电路之间以及在电池与低通滤波器之间。电压测量模块测量施加在两个低通滤波器之间的第一电压和施加在放电电路的两个连接部之间的第二电压。第一电压相应于施加到蓄电池上的电压，该电压由于保护电路的内阻而减小。第二电压是校正电压。可以由所测量的电压求取实际施加到蓄电池上的电压。如果施加到蓄电池上的电压具有异常值，则会激活安全机制。
由欧洲专利申请EP 3 035 067 A1已知一种用于识别电池组中的接通故障的方法。电压差探测器测量在电池单元连接器和通信电缆之间存在的电压，该电压用于与发送器/接收器单元的通信。如果电压差探测器求取到高于阈值的电压，则认为电池单元连接器有故障。
发明内容
本发明的任务是说明一种用于识别蓄电池组中的接通故障的方法，并提供一种蓄电池组、一种电设备和一种用于执行该方法的系统。该任务通过具有独立权利要求的特征的用于识别蓄电池组中的接通故障的方法、蓄电池组、电设备以及用于执行该方法的系统来解决。有利的扩展方案在从属权利要求中说明。
一种用于识别蓄电池组中的接通故障的方法，其中，该蓄电池组的每个蓄电池至少与该蓄电池组的一个另外的蓄电池并联连接，该方法具有以下方法步骤：将至少一个电流施加到该蓄电池组上。根据所施加的电流求取至少一个施加在蓄电池组上的电压。基于所求取的电压确定至少一个参数。将所述参数与比较参量进行比较。
所施加的电流可以是充电电流或放电电流。充电电流可以由构造为充电设备的电动工具提供。放电电流可以被例如构造为工具的电设备消耗。蓄电池组中的每个蓄电池至少与蓄电池组中的一个另外的蓄电池并联连接的事实意味着：该蓄电池组具有并联连接的至少两个蓄电池。因此，蓄电池组具有至少两个支路，电流可以在其上进行分配。如果支路的蓄电池从蓄电池的联合中电脱开，则蓄电池组的蓄电池支路的数量可能减少。由此可能导致增加的电流流过其余的支路。这种增加的电流可能超出较少支路的蓄电池组的允许的电流值范围。由此可能会损坏剩余支路中的蓄电池。该方法有利地使得能够在多支路的蓄电池组中识别接通故障。这样可以采取措施保护蓄电池组免受损坏。
在一种实施方式中，该参数是蓄电池组的内阻，而比较参量是蓄电池组的预给定内阻。当蓄电池组的至少一个蓄电池从蓄电池的联合中电脱开时，蓄电池组的内阻有利地改变。如果所确定的内阻与蓄电池组的预给定内阻偏差固定的阈值，则这可以解释为蓄电池的电分离(
Figure BDA0002953338540000031
)。
在一种实施方式中，蓄电池组至少由两个相同的蓄电池群(Akkugruppe)形成。该参数是第一蓄电池群的内阻，而比较参量是第二蓄电池群的内阻。当第一蓄电池群的蓄电池从第一蓄电池群电脱开时，第一蓄电池群的内阻有利地改变。如果第一蓄电池群的所确定的内阻与第二蓄电池群的所确定的内阻偏差固定的阈值，则这可以解释为蓄电池从第一蓄电池群中的电分离。
在一种实施方式中，蓄电池组至少由两个相同的蓄电池群形成。该参数是施加在第一蓄电池群上的两个电压之间的差，而比较参量是施加在第二蓄电池群上的两个电压之间的差。当至少一个蓄电池从第一蓄电池群中电脱开时，施加在第一蓄电池群上的两个电压之间的差有利地改变。如果施加在第一蓄电池群上的两个电压之间的差与施加在第二蓄电池群上的两个电压之间的差偏差固定的阈值，则这可以解释为蓄电池从蓄电池群中的电分离。施加在蓄电池群上的电压可以要么是蓄电池组充电时的电压，要么是蓄电池组放电时的电压。这些被称为充电电压或放电电压。
在一种实施方式中，借助温度传感器来检测蓄电池组的温度。在将参数与比较参量进行比较时，考虑参数的温度相关性。对参数的温度相关性的考虑有利地使得可以不必将由于温度波动而导致的参数变化解释为蓄电池从蓄电池组中的分离。基本上适用的是，蓄电池的内阻随着温度的升高而降低。充电电压随温度升高而降低。
在一种实施方式中，检测蓄电池组的充电和放电循环次数。在将参数与比较参量进行比较时，要考虑参数与充电和放电循环次数的相关性。有利地，对参数与充电和放电循环次数的相关性的考虑允许不必将由于蓄电池组的蓄电池中的老化过程而导致的参数变化(该变化与充电和放电循环次数相关)解释为蓄电池从蓄电池组中的电分离。蓄电池的内阻随着充电和放电循环次数的增加而增加。充电电压随着充电和放电循环次数的增加而降低。
在一种实施方式中，检测蓄电池组的充电状态。在将参数与比较参量进行比较时，考虑参数与充电状态的相关性。有利地，对参数与蓄电池组的充电状态的相关性的考虑使得可以不必将由于蓄电池组的充电状态改变而导致的参数变化解释为蓄电池从蓄电池组中的电分离。蓄电池的内阻随着充电状态的增加而减小，而充电电压随着充电状态的增加而增大。
在一种实施方式中，该方法具有以下另外的方法步骤：如果参数与比较参量偏差固定的阈值，则阻断(sperren)蓄电池组。如果在蓄电池组的蓄电池从联合中已经电脱开之后蓄电池组例如无法在其规格窗口内运行，则可以有利地通过阻断蓄电池组来防止损坏蓄电池组。例如当存在不稳定的接通故障时，永久地阻断蓄电池组也是有利的。例如在焊接部位受到损害的情况下，在电池单元连接器和蓄电池组的蓄电池之间仍然存在力锁合(kraftschlüssig)的接触，但这是不可靠的。
在一种实施方式中，通过如下方式阻断蓄电池组：如此影响蓄电池组的温度传感器，使得检测到蓄电池组的温度在蓄电池组的允许运行温度范围之外并且由控制装置阻止进一步使用蓄电池组。控制装置可以是例如电设备的微控制器或蓄电池组的微控制器。电设备可以是例如充电设备或电动工具。
在一种实施方式中，温度传感器构造为热敏电阻。在阻断蓄电池组的范畴中，可以通过将对保险装置超临界(überkritisch)的电压施加到与温度传感器串联连接的保险装置上来影响温度传感器。
在一种实施方式中，温度传感器构造为热敏电阻。在阻断蓄电池组的范畴中，通过打开与温度传感器串联连接的第一开关来影响温度传感器。
通过打开第一开关来影响温度传感器的用于阻断蓄电池组的变型方案提供以下优点：可以以简单的方式将蓄电池组解除阻断，而不必更换保险装置。
在一种实施方式中，该方法具有以下另外的方法步骤：将蓄电池组解除阻断。通过如下方式将蓄电池组解除阻断：如此影响温度传感器，使得检测到蓄电池组的温度在蓄电池组的允许运行温度范围内，并且由控制装置使得可以进一步使用蓄电池组。蓄电池组的解除阻断是有意义的，例如当蓄电池组的蓄电池已经从联合中电脱开时，从而蓄电池组具有更少的支路，但仍可以继续使用蓄电池组。例如，可以伴随着减小的充电电流继续使用更少支路的蓄电池组。
在一种实施方式中，在蓄电池组解除阻断的范畴中通过闭合第一开关影响温度传感器。
蓄电池组具有多个蓄电池。蓄电池组的每个蓄电池至少与蓄电池组的一个另外的蓄电池并联连接。蓄电池组具有用于将蓄电池组与电设备连接的第一连接部和第二连接部。蓄电池组具有至少一个电压测量设备、第一控制装置、存储器和温度传感器。第一控制装置具有第三连接部，用于将第一控制装置与第二控制装置连接。第一控制装置与电压测量设备连接并且与存储器连接。温度传感器设置用于检测蓄电池组的温度。温度传感器具有第四连接部，用于将温度传感器与第一控制装置或第二控制装置连接。电压测量设备构造用于检测施加在蓄电池组上的电压。
在一种实施方式中，温度传感器构造为热敏电阻。蓄电池组具有与热敏电阻串联连接的保险装置。保险装置与第一连接部或第二连接部连接。与热敏电阻串联连接的保险装置使得在保险装置断开的状态下热敏电阻是高电阻。由此可以有利地模拟蓄电池组温度在蓄电池组的允许运行温度范围之外。
在一种实施方式中，温度传感器构造为热敏电阻。蓄电池组具有与热敏电阻串联连接的第一开关。第一开关与第一连接部或第二连接部连接。第一开关具有第五连接部，用于将第一开关与第一控制装置连接。与热敏电阻串联连接的第一开关使得在第一开关打开的状态下热敏电阻是高电阻。由此可以有利地模拟蓄电池组温度在蓄电池组的允许运行温度范围之外。
电设备具有电流源或电流阱(Stromsenke)、第二控制装置和一个另外的电压测量设备。电设备具有第六连接部和第七连接部，用于将电设备与蓄电池组连接。电流源或电流阱与第六连接部和第七连接部连接。第二控制装置与所述另外的电压测量设备连接并且与电流源或电流阱连接。第二控制装置具有第八连接部，用于将第二控制装置与第一控制装置连接。所述另外的电压测量设备与第六连接部和第七连接部连接。
在一种实施方式中，电设备具有第二开关。第二开关具有将第二开关与温度传感器连接的第十连接部、用于将第二开关与第六连接部或第七连接部连接的第十一连接部以及用于将第二开关与第一控制装置或第二控制装置连接的第十二连接部。有利地，当第二开关例如与电设备的第六连接部连接并且蓄电池组的温度传感器与蓄电池组的第二连接部连接时，第二开关使得蓄电池组的温度传感器在第二开关的闭合状态下是低电阻。由此可以模拟蓄电池组温度在蓄电池组的允许运行温度范围之外。替代地，第二开关可以设置用于向蓄电池组的与温度传感器串联连接的保险装置施加超临界电压。在这种情况下，构造为热敏电阻的温度传感器是高电阻。当第二开关例如与电设备的第六连接部连接并且保险装置与蓄电池组的第二连接部连接时，保险装置被施加以蓄电池组的电压。替代地，也可以使用第二开关将电源电压施加到保险装置上。在这种情况下，第二开关与电设备的第六连接部或第七连接部不连接，并且保险装置与蓄电池组的第二连接部或第一连接部不连接，而是串联地布置在施加有电源电压的单独电路中。
用于执行用于检测蓄电池组中的接通故障的方法的系统具有蓄电池组和电设备。蓄电池组和电设备通过蓄电池组的第一连接部和电设备的第六连接部彼此连接并且通过蓄电池组的第二连接部和电设备的第七连接部彼此连接。蓄电池组的第一控制装置和电设备的第二控制装置通过第一控制装置的第三连接部和第二控制装置的第八连接部彼此连接。
附图说明
结合实施例的以下描述可以更清楚明确地理解本发明的上述属性、特征和优点以及实现它们的类型和方式，所述实施例结合附图做进一步阐述。在此，以示意图分别示出：
图1示出根据第一实施方式的第一系统，该第一系统用于执行用于识别蓄电池组中的接通故障的方法；
图2示出根据第二实施方式的用于执行该方法的第二系统；和
图3示出用于识别蓄电池组中的接通故障的方法。
具体实施方式
图1示意性地示出用于执行用于识别蓄电池组2中的接通故障的方法的第一系统1。除了蓄电池组2之外，第一系统1还具有电子设备3。
蓄电池组2具有用于将蓄电池组2与电设备3连接的第一连接部4和第二连接部5。电设备3具有第六连接部6和第七连接部7，用于将电设备3与蓄电池组2连接。在第一系统1中，蓄电池组2和电设备3通过蓄电池组2的第一连接部4和电设备3的第六连接部6彼此连接并且通过蓄电池组2的第二连接部5和电设备3的第七连接部7彼此连接。
蓄电池组2具有多个蓄电池8。蓄电池8例如可以构造为锂离子蓄电池、铅蓄电池、镍镉蓄电池或者也可以构造为锂聚合物蓄电池。在图1的示例性图示中，蓄电池组2具有十二个蓄电池8。但是，蓄电池组2也可以具有不同数量的蓄电池8。蓄电池8借助电池单元连接器彼此连接，其中，为了简单起见，电池单元连接器本身在图1中未示出。电池单元连接器具有金属并且通常焊接到蓄电池8上。原则上，可以通过串联连接蓄电池8来提高蓄电池组2的总电压。相对地，通过并联连接蓄电池8可以增加蓄电池组2的总电容。
蓄电池组2的每个蓄电池8至少与蓄电池组2的一个另外的蓄电池8并联连接。在图1的示例性图示中，两个蓄电池8分别彼此并联连接并形成蓄电池群9。例如，六个相同构造的蓄电池群9串联连接。蓄电池群9也可以具有彼此并联连接的任意数量的蓄电池8。蓄电池群9也可以具有彼此串联连接的蓄电池8。任意数量的蓄电池群9也可以彼此串联连接。蓄电池组2也不必一定具有完全相同地构造的蓄电池群9。仅需要蓄电池组2的每个蓄电池8至少与蓄电池组2的一个另外的蓄电池8并联连接。这意味着，蓄电池组2具有至少一个第一支路10和第二支路11。但是，蓄电池组2也可以具有两个以上的支路10、11。如果支路10、11的蓄电池8从蓄电池8的联合中电脱开，则蓄电池组2将仅具有支路10、11之一，因为在这种情况下，支路10、11中的仅一个将无中断地从负极延伸到正极。因此，如果蓄电池组2具有多个支路10、11并且支路10、11内的蓄电池8从蓄电池组8的联合中电脱开，则蓄电池组2的支路10、11的数量可以减少一个支路10、11。
在图1的示例性图示中，蓄电池组2具有六个电压测量设备12。电压测量设备12与蓄电池8连接，并且构造用于检测施加在蓄电池组2上的电压。每个电压测量设备12构造用于检测施加在蓄电池群9上的电压。但是，蓄电池组2可以具有任意数量的电压测量设备12。例如，如果第一支路10的所有蓄电池8串联连接并且第二支路11的所有蓄电池8串联连接并且第一支路10和第二支路11并联连接，则电压测量设备12可以分别与支路10、11连接并且构造用于检测施加在相应的支路10、11上的电压。如果蓄电池群9的所有蓄电池8彼此并联连接，则该蓄电池群9的蓄电池8有利地全部处于共同的电势。因此，蓄电池8的连接的图1所示的变型方案提供以下优点：由电压测量设备12检测到的施加到蓄电池群9上的电压相应于施加到各个蓄电池8上的电压。但是，电压测量设备12也可以省去。
电设备3可以是例如充电设备，蓄电池组2可以借助该充电设备充电。然而，电设备3也可以是任何电工具。电设备3例如可以是蓄电池驱动螺丝刀，其中，可以通过使用蓄电池驱动螺丝刀将蓄电池组2放电。电设备3具有电流源13或电流阱13。如果电设备3构造为充电设备，则电设备3具有电流源13。如果电设备3构造为电工具，则电设备3具有电流阱13。例如，电流源13可以为蓄电池组2提供充电电流。电流阱13可以消耗蓄电池组2的放电电流。电流源13或电流阱13与第六连接部6和第七连接部7连接。电流源13或电流阱13通过蓄电池组2的第一连接部4和第二连接部5与蓄电池组2的蓄电池8连接。在图1的示例性图示中，正极位于第一连接部4，而负极位于第二连接部5，其中，正极和负极也可以互换。
电设备3具有一个另外的电压测量设备14。所述另外的电压测量设备14与电设备3的第六连接部6和第七连接部7连接，并且构造用于检测施加在第六连接部6和第七连接部7之间的电压。因此，所述另外的电压测量设备14构造用于检测蓄电池组2的总电压。但是，所述另外的电压测量设备14也可以省去。如果蓄电池组2具有至少一个电压测量设备12，则电设备3的另外的电压测量设备14可以省去。反之，如果电设备3具有另外的电压测量设备14，则蓄电池组2的电压测量设备12可以省去。因此，第一系统1具有至少一个电压测量设备12或所述另外的电压测量设备14。
蓄电池组2具有第一控制装置15。电设备3具有第二控制装置16。第一控制装置15和第二控制装置16例如可以构造为微控制器。蓄电池组2的第一控制装置15具有第三连接部17，用于将第一控制装置15与第二控制装置16连接。电设备3的第二控制装置16具有第八连接部18，用于将第二控制装置16与第一控制装置15连接。第一控制装置15和第二控制装置16借助数据线路19彼此连接，该数据线路在第一控制装置15的第三连接部17与第二控制装置16的第八连接部18之间延伸。电设备3和蓄电池组2可以通过数据线路19以双向方式彼此交换数据。第一控制装置15和第二控制装置16也可以彼此无线通信。在这种情况下，第三连接部17、第八连接部18和数据线路19可以省去。蓄电池组2的第一控制装置15也可以省去。如果蓄电池组2没有任何电压测量设备12，则蓄电池组2的第一控制装置15可以省去。
电设备3的第二控制装置16与电流源13或电流阱13连接。第二控制装置16构造用于控制电流源13或电流阱13。如果电设备3构造为例如充电设备，则第二控制装置16例如可以如此操控电源13，使得电流源13向蓄电池组2提供固定的充电电流。如果电设备3构造为充电设备，则电设备3的第二控制装置16也可以称为充电调节器。如果电设备3构造为电动工具，则第二控制装置16可以例如设置固定的放电电流。
蓄电池组2具有温度传感器21。温度传感器21设置为用于检测蓄电池组2的温度。温度传感器21可以例如构造为热敏电阻。构造为热敏电阻的温度传感器21可以是热导体(Heiβleiter)或冷导体(Kaltleiter)。温度传感器21在图1中例如示出为热导体。热导体具有负的温度系数(NTC)，因此在热的状态下具有比在冷的状态下更好的导电性。温度传感器21具有第四连接部22，用于将温度传感器21与第一控制装置15或第二控制装置16连接。在图1的示例性图示中，温度传感器21与第二控制装置16连接，其中，温度传感器21的第四连接部22与第二控制装置16的第九连接部23连接。第二控制装置16构造为根据温度传感器21的温度相关的电阻来求取蓄电池组2的温度。替代地，第一控制装置15也可以具有用于将第一控制装置15与温度传感器21连接的第九连接部23，并且构造为根据温度传感器21的温度相关的电阻来求取蓄电池组2的温度。温度传感器21也可以省去。
蓄电池组2具有存储器20。存储器20构造为非易失性存储器，并且与蓄电池组2的第一控制装置15连接。第一控制装置15可以将提供给第一控制装置15的信息存储在存储器20中。蓄电池组2的电压测量设备12与蓄电池组2的第一控制装置15连接。由此可以将由电压测量设备12求取的电压存储在存储器20中。蓄电池组2的通过电设备3的另外的电压测量设备14求取的总电压也可以通过第二控制装置16和第一控制装置15存储在存储器20中。为此，所述另外的电压测量设备14与第二控制装置16连接。如果蓄电池组2不具有电压测量设备12并且不具有第一控制装置15，则蓄电池组2的存储器20与电设备3的第二控制装置16连接。
第一控制装置15和第二控制装置16构造用于分析处理所接收的信息，从而可以基于由电压测量设备12和另外的电压测量设备14求取的电压求取以下参数：该参数可以说明在蓄电池组2中是否存在接通故障。所求取的参数可以存储在存储器20中。
该参数例如可以涉及蓄电池8的内阻、蓄电池群9的内阻、蓄电池组2的内阻或施加在蓄电池群9上的两个电压之间的差。此外，蓄电池8、蓄电池群9和蓄电池组2的预给定的内阻也可以存储在存储器中。这例如可以实现所求取的内阻和预给定的内阻之间的比较。控制装置15、16也构造为彼此比较所求取的参数。在存储器20中也可以存储有蓄电池8的、蓄电池群9的和蓄电池组2的内阻以及施加到蓄电池8、蓄电池群9和蓄电池组2上的电压与蓄电池组2的温度、与蓄电池组2的充电和放电循环次数、与蓄电池组2的充电状态的相关性。
存储器20还设置用于存储与蓄电池组2有关的其他信息。存储在存储器20中的信息可以包括例如关于蓄电池组2的蓄电池8的数量及其连接的信息、关于蓄电池8的蓄电池类型的信息以及关于蓄电池组2的充电终止电压和放电终止电压的信息。此外，与蓄电池组2有关的控制命令可以存储在存储器20中。例如，关于蓄电池组2被阻断的信息可以存储在存储器20中。该信息可以由第一控制装置15再次调用并传输到电设备3的第二控制装置16上，从而第二控制装置16通过到电流源13或电源阱13的相应控制命令来阻止进一步使用蓄电池组2。可以根据由第一控制装置15或第二控制装置16求取并与比较参量进行比较的参数来确定关于蓄电池组2需要被阻断的信息，并将其存储在存储器20中。
例如当蓄电池组2的至少一个蓄电池8已经从蓄电池8的联合中电脱开时，考虑阻断蓄电池组2。这可能例如由使用电设备3时的机械负载引起。在此，电池单元连接器和蓄电池8之间的焊接部位被损坏。例如可以通过如下方式来确定这一点：将蓄电池组2的内阻确定为参数并将其与蓄电池组2的预给定的内阻(在这种情况下为比较参量)进行比较。如果所确定的内阻与预给定的内阻偏差固定的阈值，则这可以解释为至少一个蓄电池8从蓄电池组2中的电分离。
例如，如果第一支路10的蓄电池8从联合中电脱开，则电流不再能够在第一支路10和第二支路11之间对称地分配，而是流过第二支路11的唯一蓄电池8。结果，蓄电池群9的剩余蓄电池8(蓄电池8已从该蓄电池组中电分离)无法再在针对蓄电池8预给定的规格窗口内运行。在这种情况下，剩余蓄电池8例如可能只能在允许的充电电流值范围之外运行，由此，剩余蓄电池8可能被损坏并引起危险。因此，将关于蓄电池组2需要被阻断的信息存储在存储器20中。
在不稳定的接通故障的情况下，例如在电池单元连接器与蓄电池8之间焊接部位损坏(zerrütten)但仍存在力锁合的接触的情况下，永久地阻断蓄电池组2是特别有利的。还可能存在如下风险：在损坏的焊接部位的情况下，由于损坏的焊接部位而导致蓄电池8与电池单元连接器之间的高电阻接通会导致有害的过热。
蓄电池组2的阻断可以以不同的类型和方式进行。图1示出以下示例，其中，可以通过如下方式阻断蓄电池组2：如此影响温度传感器21，使得检测到蓄电池组2的温度在蓄电池组2的允许运行温度范围之外并由电设备3的第二控制装置16来阻止进一步使用蓄电池组2。蓄电池组2的温度由电子设备3的第二控制装置16根据温度传感器21的温度相关的电阻来检测。
蓄电池组2具有与构造为热敏电阻的温度传感器21串联连接的保险装置37。保险装置37例如可以构造为熔断保险装置或其他的中断电流的构件(CID)。保险装置37可以与第一连接部4或第二连接部5连接。在图1中示例性地示出，保险装置37与第二连接部5连接。电设备3还具有第二开关24。第二开关24可以例如构造为晶体管或继电器。第二开关24具有第十连接部25，用于将第二开关24与温度传感器21连接。第二开关24具有第十一连接部26，用于将第二开关24与第六连接部6或第七连接部7连接，其中，第二开关24在图1中示例性地与第六连接部6连接，因为保险装置37示例性地与第二连接部5连接。也可以是，第二开关24与第七连接部7连接，并且保险装置37与第一连接部4连接。第二开关24具有第十二连接部27，用于将第二开关24与蓄电池组2的第一控制装置15或电设备3的第二控制装置16连接，其中，在图1中示例性地示出该变型方案，其中，第二开关24通过第十二连接部27与电设备3的第二控制装置16连接。因此，第二开关24例如由第二控制装置16操控。替代地，第二开关24也可以由第一控制装置15操控。在第二开关24的闭合状态下，蓄电池组2的总电压施加在保险装置37上，由此可能切断保险装置37。在替代的变型方案中，替代于蓄电池组2的总电压，也可以借助第二开关24将电源电压施加到保险装置37上。在这种情况下，第二开关24与第六连接部6不连接，并且保险装置37与第二连接部5不连接，而是串联地布置在施加有电源电压的单独电路中。如果保险装置37中断，则模拟构造为热敏电阻的温度传感器21的高电阻状态。如果温度传感器21是热导体，则可以以此方式模拟蓄电池组2的低温。模拟的较低温度可能位于蓄电池组2的允许运行温度范围之外。通常，蓄电池组2允许在大约0℃至50℃的温度范围内运行，使得它们不被损坏。保险装置37也可以省去。
作为温度传感器21的高电阻的替代，也可以模拟温度传感器21的低电阻。在该变型方案中，省去保险装置37，从而当第二开关24连接至第六连接部6时，温度传感器21连接至第二连接部5。在第二开关24的闭合状态下，温度传感器21短路。如果构造为热敏电阻的温度传感器21是热导体，则由此模拟温度传感器21的低电阻。在这种情况下，可以模拟蓄电池组2的温度，该温度高于蓄电池组2的最大允许温度。但是，第二开关24也可以省去。
如果温度传感器21如图1中所示地与第二控制装置16连接，则第二控制装置16可以将关于蓄电池组2的温度在允许的运行温度范围之外的信息传输至第一控制装置15并且控制装置15可以将该信息存储在存储器20中。该信息可以由第二控制装置16再次调用，并用于通过对电流源13或电流阱13的相应控制命令来阻断蓄电池组2。
如果蓄电池组2不具有温度传感器21且不具有保险装置37并且电设备3不具有第二开关24，则可以通过如下方式阻断蓄电池组2：如果所确定的参数与比较参量偏差固定的阈值并且第二控制装置16将相应的控制命令传递到电流源13或电流阱13上，那么由第二控制装置16阻止进一步使用蓄电池组2。
图2示意性地示出根据第二实施方式的第二系统28，该第二系统用于执行用于识别蓄电池组2中的接通故障的方法。第一系统1和第二系统28具有高相似度。相似或相同构造的元件设有相同的附图标记。下面仅阐述第二系统28和第一系统1之间的差异。
第二系统28提供用于模拟蓄电池组2的在允许的运行温度范围之外的温度的另一变型方案。在这种情况下，省去蓄电池组2的保险装置37和电设备3的第二开关24。替代地，蓄电池组2具有第一开关29，其例如可以构造为晶体管或继电器。第一开关29与构造为热敏电阻的温度传感器21串联连接，并且与第二连接部5连接。替代地，第一开关29也可以与第一连接部4连接。第一开关29具有第五连接部30，用于将第一开关29与第一控制装置15连接。第一开关29与蓄电池组2的第一控制装置15连接，并且被第一控制装置15操控。在第一开关29打开的状态下，模拟温度传感器21的高电阻。可以将蓄电池组2中存在接通故障的信息从第一控制装置15传输到第二控制装置16。该信息也可以存储在蓄电池组2的存储器20中。如果是这种情况，则第一控制装置15可以基于存储在存储器20中的关于蓄电池组2中存在接通故障的信息来打开第一开关29，并且可以由第二控制装置15来阻止通过电设备3使用蓄电池组2。如果蓄电池组2连接到另一电设备，则第一控制装置15可以基于存储在存储器20中的关于蓄电池组2中存在接通故障的信息来打开第一开关29，并且可以由另一电设备的另一控制装置来阻止通过另一电设备使用蓄电池组2。第一开关29也可以省去。
如果蓄电池组2不具有温度传感器21和第一开关29，则蓄电池组2还可以通过如下方式来阻断蓄电池组2：由电设备3的第二控制装置16来阻止进一步使用蓄电池组2，如果所确定的参数与比较参量偏差固定的阈值并且第二控制装置16将相应的控制命令传递到电流源13或电流阱13上。
如果蓄电池组2的支路10、11的数量例如由于蓄电池8的电分离而减少，则不必持续地阻断第一系统1或第二系统28的蓄电池组2。替代地，如果蓄电池组2可以例如在所匹配的充电电流值范围内运行，则尽管支路10、11的数量较少，也可以以受限的方式使用蓄电池组2。在这种情况下，在蓄电池组2出于安全原因被阻断之后，如果蓄电池组2相比于电设备3具有更少的支路，则蓄电池组2解除阻断。可以根据由第一控制装置15或第二控制装置16求取并与比较参量进行比较的参数来确定关于蓄电池组2具有更少支路的信息，并将其存储在存储器20中。该信息可以由第一控制装置15再次调用，并且可以被传输到电设备3的第二控制装置16上，从而第二控制装置16使得能够通过对电流源13或电流阱13的相应控制命令来使用蓄电池组2。然后，例如可以匹配充电或放电电流，使得蓄电池组2可以以匹配的充电或放电电流运行，例如以减小的充电或放电电流运行。
图3示意性示出用于识别蓄电池组2中的接通故障的方法的方法步骤，其中，蓄电池组2的每个蓄电池8至少与蓄电池组2的一个另外的蓄电池8并联连接。该方法可以借助第一系统1或借助第二系统28来执行。
在第一方法步骤31中，将至少一个电流施加到蓄电池组2上。电流可以例如是由电流源13或电流阱13提供或消耗的充电电流或放电电流。
在第二方法步骤32中，根据所施加的电流求取施加在蓄电池组2上的至少一个电压。电压例如可以是蓄电池组2的由另外的电压测量设备14求取的总电压，或者是由蓄电池组2的电压测量设备12求取的施加到蓄电池群9上的电压。
在第三方法步骤33中，基于所求取的电压确定至少一个参数。在第四方法步骤34中，将参数与比较参量进行比较。
该参数例如可以是蓄电池组2的内阻。在这种情况下，比较参量是蓄电池组2的预给定内阻。所求取的电压被从电设备3的另外的电压测量设备14传递到第二控制装置16上。第二控制装置16基于所求取的电压来求取蓄电池组2的内阻，并且将所求取的内阻与预给定的内阻进行比较。蓄电池组2的预给定内阻例如可以存储在存储器20中。蓄电池组2的预给定内阻还可以通过蓄电池组2的或电设备3的数字接口(在图1和图2中未示出)提供给第二控制装置16。然而，蓄电池组2的预给定内阻也可以以编码电阻的形式存储在蓄电池组2中。在这种情况下，借助未在图1和2中示出的装置来测量电设备3的编码电阻。
如果蓄电池组2至少由两个相同的蓄电池群9形成，则该参数也可以是第一蓄电池群9的电阻，并且比较参量可以是第二蓄电池群9的内阻。在这种情况下，电压由蓄电池组2的电压测量设备12求取，并且可以被提供给蓄电池组2的第一控制装置15。第一控制装置15基于所求取的电压来求取蓄电池群9的内阻，并且将所求取的内阻与蓄电池群9的预给定内阻进行比较，所述预给定内阻存储在存储器20中或通过接口提供。在该方法的这种变型方案中，将各个蓄电池群9的内阻相互比较。
在确定内阻时，有利的是将超过一个电流施加到蓄电池组2上，并且根据所施加的电流求取施加在蓄电池组2上的超过一个电压。这可以改善确定内阻的准确度。第一电流在此也可以是0安培。在这种情况下，求取开路电压。有利地，仅根据所施加的电流求取电压就可以足以求取与预给定内阻非常一致的内阻。例如当已知温度、充电状态以及充电和放电循环次数时，就是这种情况，并且在将所求取的内阻与预给定的内阻进行比较时要考虑这种情况。
另一种可能性在于，在至少由两个相同的蓄电池群9形成的蓄电池组2中，将施加在第一蓄电池群上的两个电压之间的差确定为参数，而比较参量是施加在第二蓄电池群9上的两个电压之间的差。在这种情况下，由第一控制装置15将施加在蓄电池群9上的电压相互比较。在此，其可以是施加在蓄电池群9上的充电电压或放电电压。
借助温度传感器21检测蓄电池组2的温度具有以下优点：当将参数与比较参量进行比较时可以考虑参数的温度相关性。例如在将所求取的内阻与预给定内阻进行比较时，可以考虑蓄电池组2或蓄电池群9的内阻的温度相关性。该温度相关性可以例如存储在存储器20中或通过接口提供。原则上，蓄电池8的内阻随着温度的升高而减小。充电电压随温度升高而降低。
此外，在将参数与比较参量进行比较时考虑蓄电池组2的老化过程是有利的。例如，这可以通过检测蓄电池组2的充电和放电循环的次数来实现，该次数与蓄电池组2的寿命相关。蓄电池组2的充电和放电循环的次数可以由第一控制装置15或由第二控制装置16检测，并且在将参数与比较参量进行比较时被考虑。该参数与充电和放电循环次数的相关性可以例如存储在存储器20中或通过接口提供。蓄电池8的内阻随着充电和放电循环次数的增加而增加。充电电压随着充电和放电循环次数的增加而降低。
此外，有利的是，检测蓄电池组2的充电状态并且在将参数与比较参量进行比较时考虑参数与蓄电池组2的充电状态的相关性。参数与充电状态的相关性可以存储在存储器20中或者通过接口提供。蓄电池8的内阻随着充电状态的增加而降低，而充电电压随着充电状态的增加而升高。
在可选的第五方法步骤35中，如果参数与比较参量偏差固定的阈值，则蓄电池组2被阻断。在检查参数是否与比较参量偏差固定的阈值时，考虑参数与温度、与充电和放电循环次数以及与蓄电池组2的充电状态的相关性。蓄电池组2可以例如通过如下方式被阻断：如此影响温度传感器21，使得检测到蓄电池组2的温度在蓄电池组2的允许运行温度范围之外并且由电设备3的第二控制装置16来阻止进一步使用蓄电池组2。如果温度传感器21构造为热敏电阻，则可以在阻断第一系统1的蓄电池组2的范畴中通过如下方式影响温度传感器21：通过闭合第二开关24来将对于保险装置37超临界的电压施加到与温度传感器21串联连接的保险装置37上。替代地，如果不存在保险装置37，则可以通过闭合第二开关24来使构造为热敏电阻的温度传感器21短路。在阻断第二系统28的蓄电池组2的范畴中，通过打开与温度传感器21串联连接的第一开关29可以影响构造为热敏电阻的温度传感器21。
在可选的第六方法步骤36中，将蓄电池组2解除阻断。通过如下方式将蓄电池组2解除阻断：如此影响温度传感器21，使得检测到蓄电池组2的温度在蓄电池组2的允许运行温度范围内并且通过电设备3的第二控制装置16使得可以进一步使用蓄电池组2。在第二系统28的蓄电池组2解除阻断的范畴中，可以通过如下方式影响温度传感器21：在阻断蓄电池组2的范畴内打开第一开关29之后，再次闭合该第一开关29。在第一系统1的蓄电池组2的解除阻断的范畴内，可以通过如下方式来影响温度传感器21：如果先前通过闭合第二开关24将温度传感器21已经切换到低电阻，则打开第二开关24。在这种情况下，第一系统1的蓄电池组2不具有保险装置37。如果存在保险装置37，则如果先前已将其切断，则必须更换保险装置，并且必须将第二开关24置于打开状态，以便将蓄电池组2再次解除阻断。
已经根据优选的实施例进一步说明和描述了本发明。然而，本发明不限于所公开的示例。而是，本领域技术人员可以从中得出其他变型方案而不脱离本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种用于识别蓄电池组(2)中的接通故障的方法，其中，所述蓄电池组(2)的每个蓄电池(8)至少与所述蓄电池组(2)的一个另外的蓄电池(8)并联连接，
其中，所述方法具有以下方法步骤：
-将至少一个电流施加到所述蓄电池组(2)上；
-根据所施加的电流求取施加在所述蓄电池组(2)上的至少一个电压；
-基于所求取的电压确定至少一个参数；
-将所述参数与比较参量进行比较。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述参数是所述蓄电池组(2)的内阻，而所述比较参量是所述蓄电池组(2)的预给定内阻。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其中，所述蓄电池组(2)至少由两个相同的蓄电池群(9)形成，
其中，所述参数是第一蓄电池群(9)的内阻，而所述比较参量是第二蓄电池群(9)的内阻。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，
其中，所述蓄电池组(2)至少由两个相同的蓄电池群(9)形成，
其中，所述参数是施加在第一蓄电池群(9)上的两个电压之间的差，而所述比较参量是施加在第二蓄电池群(9)上的两个电压之间的差。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，
其中，借助温度传感器(21)来检测所述蓄电池组(2)的温度，
其中，在将所述参数与所述比较参量进行比较时，考虑所述参数的温度相关性。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，
其中，检测所述蓄电池组(2)的充电和放电循环次数，
其中，在将所述参数与所述比较参量进行比较时，考虑所述参数与充电和放电循环次数的相关性。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，
其中，检测所述蓄电池组(2)的充电状态，
其中，在将所述参数与所述比较参量进行比较时，考虑所述参数与所述充电状态的相关性。
8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，所述方法具有以下另外的方法步骤：
-如果所述参数与所述比较参量偏差固定的阈值，则阻断所述蓄电池组(2)。
9.根据权利要求8所述的方法，
其中，通过如下方式阻断所述蓄电池组(2)：如此影响所述蓄电池组(2)的温度传感器(21)，使得检测到所述蓄电池组(2)的温度在所述蓄电池组(2)的允许运行温度范围之外并且由控制装置(16)阻止进一步使用所述蓄电池组(2)。
10.根据权利要求9所述的方法，
其中，所述温度传感器(21)构造为热敏电阻，
其中，在阻断所述蓄电池组(2)的范畴中通过如下方式影响所述温度传感器(21)：给与所述温度传感器(21)串联连接的保险装置(37)施加对所述保险装置(37)超临界的电压。
11.根据权利要求9所述的方法，
其中，所述温度传感器(21)构造为热敏电阻，
其中，在阻断所述蓄电池组(2)的范畴中，通过如下方式影响所述温度传感器(21)：打开与所述温度传感器(21)串联连接的第一开关(29)。
12.根据权利要求9或11所述的方法，所述方法具有以下另外的方法步骤：
将所述蓄电池组(2)解除阻断，
其中，通过如下方式将所述蓄电池组(2)解除阻断：如此影响所述温度传感器(21)，使得检测到所述蓄电池组(2)的温度在所述蓄电池组(2)的允许运行温度范围内并且由所述控制装置(16)使得能够进一步使用所述蓄电池组(2)。
13.根据权利要求11和12的方法，
其中，在所述蓄电池组(2)解除阻断的范畴中，通过闭合所述第一开关(29)来影响所述温度传感器(21)。
14.一种蓄电池组(2)，所述蓄电池组(2)具有多个蓄电池(8)，
其中，所述蓄电池组(2)的每个蓄电池(8)至少与所述蓄电池组(2)的一个另外的蓄电池(8)并联连接，
其中，所述蓄电池组(2)具有第一连接部(4)和第二连接部(5)，所述第一连接部和所述第二连接部用于将所述蓄电池组(2)与电设备(3)连接，
其中，所述蓄电池组(2)具有至少一个电压测量设备(12)、第一控制装置(15)、存储器(20)和温度传感器(21)，
其中，所述第一控制装置(15)具有第三连接部(17)，所述第三连接部用于将所述第一控制装置(15)与第二控制装置(16)连接，
其中，所述第一控制装置(15)与所述电压测量设备(12)连接并且与所述存储器(20)连接，
其中，所述温度传感器(21)设置用于检测所述蓄电池组(2)的温度，
其中，所述温度传感器(21)具有第四连接部(22)，所述第四连接部用于将所述温度传感器(21)与所述第一控制装置(15)或所述第二控制装置(16)连接，
其中，所述电压测量设备(12)构造用于检测施加在所述蓄电池组(2)上的电压。
15.根据权利要求14所述的蓄电池组(2)，
其中，所述温度传感器(21)构造为热敏电阻，
其中，所述蓄电池组(2)具有与所述热敏电阻串联连接的保险装置(37)，
其中，所述保险装置(37)与所述第一连接部(4)或所述第二连接部(5)连接。
16.根据权利要求14所述的蓄电池组(2)，
其中，所述温度传感器(21)构造为热敏电阻，
其中，所述蓄电池组(2)具有与所述热敏电阻串联连接的第一开关(29)，
其中，所述第一开关(29)与所述第一连接部(4)或所述第二连接部(5)连接，
其中，所述第一开关(29)具有第五连接部(30)，所述第五连接部用于将所述第一开关(29)与所述第一控制装置(15)连接。
17.一种电设备(3)，
所述电设备具有电流源(13)或电流阱(13)、第二控制装置(16)和一个另外的电压测量设备(14)，
其中，所述电设备(3)具有第六连接部(6)和第七连接部(7)，所述第六连接部和所述第七连接部用于将所述电设备(3)与蓄电池组(2)连接，
其中，所述电流源(13)或电流阱(13)与所述第六连接部(6)和所述第七连接部(7)连接，
其中，所述第二控制装置(16)与所述另外的电压测量设备(14)连接并且与所述电流源(13)或电流阱(13)连接，
其中，所述第二控制装置(16)具有第八连接部(18)，所述第八连接部用于将所述第二控制装置(16)与第一控制装置(15)连接，
其中，所述另外的电压测量设备(14)与所述第六连接部(6)和所述第七连接部(7)连接。
18.根据权利要求17所述的电设备(3)，
所述电设备具有第二开关(24)，
其中，所述第二开关(24)具有第十连接部(25)、第十一连接部(26)和第十二连接部(27)，其中，所述第十连接部(25)用于将所述第二开关(24)与温度传感器(21)连接，所述第十一连接部(26)用于将所述第二开关(24)与所述第六连接部(6)或所述第七连接部(7)连接，所述第十二连接部(27)用于将所述第二开关(24)与所述第一控制装置(15)或所述第二控制装置(16)连接。
19.一种用于执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法的系统(1，28)，
所述系统具有根据权利要求14至16中任一项所述的蓄电池组(2)和根据权利要求17和18中任一项所述的电设备(3)，
其中，所述蓄电池组(2)和所述电设备(3)通过所述蓄电池组(2)的第一连接部(4)和所述电设备(3)的第六连接部(6)彼此连接并且通过所述蓄电池组(2)的第二连接部(5)和所述电设备(3)的第七连接部(7)彼此连接，
其中，所述蓄电池组(2)的第一控制装置(15)和所述电设备(3)的第二控制装置(16)通过所述第一控制装置(15)的第三连接部(17)和所述第二控制装置(16)的第八连接部(18)彼此连接。
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