DE102012020438A1 - Method for testing quality of electrical connection between two energy storage units of battery assembly of battery device, involves comparing determined temperature value of connection element with predetermined temperature value - Google Patents

Method for testing quality of electrical connection between two energy storage units of battery assembly of battery device, involves comparing determined temperature value of connection element with predetermined temperature value Download PDF

Info

Publication number
DE102012020438A1
DE102012020438A1 DE201210020438 DE102012020438A DE102012020438A1 DE 102012020438 A1 DE102012020438 A1 DE 102012020438A1 DE 201210020438 DE201210020438 DE 201210020438 DE 102012020438 A DE102012020438 A DE 102012020438A DE 102012020438 A1 DE102012020438 A1 DE 102012020438A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrical connection
battery
energy storage
storage units
connection element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE201210020438
Other languages
German (de)
Inventor
Bernhard Link
Kristin Schönherr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE201210020438 priority Critical patent/DE102012020438A1/en
Publication of DE102012020438A1 publication Critical patent/DE102012020438A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/505—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/522—Inorganic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

The method involves electrically connecting an energy storage units (3) having an electrical connection element (8) to the temperature sensor. The temperature sensor is provided to determine the temperature value of the electrical connection element. The determined temperature value of the element is compared with the predetermined temperature value to determine the quality of the electrical connection. The faulty electrical connection in the vehicle (1) is signaled. Independent claims are included for the following: (1) battery assembly; and (2) battery system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Energiespeichereinheiten einer Batterieanordnung eines Kraftfahrzeugs im Betrieb der Energiespeichereinheiten. Die Erfindung betrifft außerdem eine Batterieanordnung eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method for testing an electrical connection between two energy storage units of a battery arrangement of a motor vehicle during operation of the energy storage units. The invention also relates to a battery arrangement of a motor vehicle.

Batterieanordnungen, insbesondere Batterieanordnungen für Hochvoltanwendungen, wie sie in Fahrzeugen mit einem Hybrid- oder Elektroantrieb zum Einsatz kommen, müssen verschiedenen Sicherheitsanforderungen genügen, um eine Gefährdung von Insassen oder von Wartungspersonal eines derartigen Fahrzeugs zu vermeiden.Battery assemblies, especially battery assemblies for high voltage applications, such as those used in vehicles with a hybrid or electric drive, must meet various safety requirements to avoid endangering occupants or maintenance personnel of such a vehicle.

Eine Sicherheitsanforderung besteht in der Vermeidung der Überhitzung der Batterieanordnung, die einen Brand auslösen könnte und verschiedene Ursachen haben kann. Eine solche Ursache kann beispielsweise in einer fehlerhaften elektrischen Verbindung zwischen einzelnen Energiespeichereinheiten der Batterieanordnung liegen, welche Energiespeichereinheiten durch Parallel- und/oder Serienschaltungen in Summe die Batterie der Batterieanordnung mit einer an den Polen der Batterie abgreifbaren Gesamtspannung bilden. Ist eine solche elektrische Verbindung zwischen zwei Energiespeichereinheiten fehlerhaft, sei es, dass die Verbindung nur unzureichend hergestellt wurde oder sich im Betrieb der Batterieanordnung zumindest teilweise gelöst hat, führt dies zu einem erhöhten elektrischen Widerstand und somit in Folge von Stromfluss über die fehlerhafte elektrische Verbindung zumindest zu einer lokalen Erwärmung bzw. Erhitzung der Batterieanordnung, die zu der erwähnten zu vermeidenden Überhitzung der Batterieanordnung führen kann.A safety requirement is to avoid overheating the battery assembly, which could cause a fire and may have various causes. Such a cause may, for example, be a faulty electrical connection between individual energy storage units of the battery arrangement, which energy storage units together form the battery of the battery arrangement with a total voltage tapped off at the poles of the battery by parallel and / or series connections. If such an electrical connection between two energy storage units is faulty, be it that the connection was insufficiently made or has at least partially dissolved during operation of the battery arrangement, this leads to increased electrical resistance and thus as a result of current flow via the faulty electrical connection, at least to a local heating or heating of the battery assembly, which may lead to the mentioned to be avoided overheating of the battery assembly.

Zur Registrierung bzw. Identifikation eines solchen erhöhten Widerstands und somit einer mangelhaften bzw. fehlerhaften elektrischen Verbindung kann, wie bereits geschehen, eine Spannungsmessung eingesetzt werden. Derartige Spannungsmessungen stoßen jedoch bei größeren Batterieanordnungen, insbesondere wenn sich eine Batterieanordnung aus mehreren jeweils eine Vielzahl von Batteriezellen aufweisenden Batteriemodulen zusammensetzt, hinsichtlich der praktischen Realisierbarkeit an ihre Grenzen, da die elektrischen Leitungen für die Spannungsmessungen aus Gründen des Aufbaus nicht oder nur schlecht modulübergreifend verlegt werden können.To register or identify such an increased resistance and thus a defective or faulty electrical connection, as already done, a voltage measurement can be used. However, such voltage measurements encounter in larger battery arrangements, especially when a battery assembly composed of several each having a plurality of battery cells battery modules, in terms of practical feasibility to its limits, since the electrical lines for the voltage measurements for reasons of construction are not or only poorly laid across modules can.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Prüfung einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Energiespeichereinheiten einer Batterieanordnung sowie eine Batterieanordnung der eingangs genannten Art derart anzugeben, dass die Registrierung, Erkennung bzw. Identifikation einer fehlerhaften bzw. mangelhaften elektrischen Verbindung vereinfacht ist.The invention is therefore based on the object of specifying a method for testing an electrical connection between two energy storage units of a battery arrangement and a battery arrangement of the type mentioned above so that the registration, detection or identification of a faulty or defective electrical connection is simplified.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Prüfung der Güte einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Energiespeichereinheiten einer Batterieanordnung eines Kraftfahrzeugs im Betrieb der Energiespeichereinheiten, der Batterieanordnung bzw. des Kraftfahrzeugs, welche zwei Energiespeichereinheiten durch ein wenigstens einen Temperatursensor aufweisendes elektrisches Verbindungselement elektrisch miteinander verbunden sind, bei dem mittels des wenigstens einen Temperatursensors wenigstens ein Wert der Temperatur des elektrischen Verbindungselements im Betrieb bzw. während des Betriebs der Energiespeichereinheiten, der Batterieanordnung bzw. des Kraftfahrzeugs ermittelt, mit wenigstens einem vorgegebenen Temperaturwert verglichen und basierend auf dem Vergleich die Güte der elektrischen Verbindung ermittelt wird.According to the invention, this object is achieved by a method for testing the quality of an electrical connection between two energy storage units of a battery arrangement of a motor vehicle during operation of the energy storage units, the battery assembly or the motor vehicle, which electrically connects two energy storage units by an at least one temperature sensor exhibiting electrical connection element are at which by means of the at least one temperature sensor at least one value of the temperature of the electrical connection element during operation or during operation of the energy storage units, the battery assembly or the motor vehicle determined compared with at least one predetermined temperature value and based on the comparison, the quality of the electric Connection is determined.

Nach der Erfindung erfolgt also keine Spannungsmessung, sondern eine Messung der Temperatur des elektrischen Verbindungselements. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine mangelhafte bzw. fehlerhafte elektrische Verbindung zu einem erhöhten elektrischen Widerstand und somit bei einem Stromfluss über das elektrische Verbindungselement zu einer Erwärmung des elektrischen Verbindungselements führt, deren Wert mit wenigstens einem auf, an oder in dem elektrischen Verbindungselement angeordneten Temperatursensor ermittelbar ist. Um eine Aussage über die Güte der elektrischen Verbindung treffen zu können, wird der wenigstens eine ermittelte Wert der Temperatur mit wenigstens einem Referenzwert verglichen, da auch unter normalen Betriebsbedingungen eine Erwärmung des elektrischen Verbindungselements auftritt. Ein derartiger Referenzwert oder Vergleichswert kann ein einziger Schwellwert sein, bei dessen Überschreitung die Güte der elektrischen Verbindung als mangelhaft oder fehlerhaft erkannt wird.According to the invention, therefore, no voltage measurement, but a measurement of the temperature of the electrical connection element takes place. The invention is based on the consideration that a defective or faulty electrical connection to an increased electrical resistance and thus in a current flow via the electrical connection element leads to a heating of the electrical connection element whose value with at least one on, on or in the electrical connection element arranged temperature sensor can be determined. In order to be able to make a statement about the quality of the electrical connection, the at least one determined value of the temperature is compared with at least one reference value, since heating of the electrical connection element also occurs under normal operating conditions. Such a reference value or comparison value may be a single threshold value above which the quality of the electrical connection is recognized as deficient or defective.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen oder Betriebsbereichen der Batterieanordnung oder in Abhängigkeit von einem Betriebsmodus des die Batterieanordnung aufweisenden Fahrzeugs verschiedene Referenzwerte vorzugeben und einer Betriebsbedingung, einem Betriebsbereich und/oder einem Betriebsmodus jeweils einen oder mehrere Referenzwerte zuzuordnen, die für die Ermittlung der Güte einer elektrischen Verbindung herangezogen werden. Hierbei kann auch die Zeit eine Ermittlungsgröße sein, d. h. es wird nicht nur ermittelt, ob ein Temperaturwert oberhalb eines Referenzwertes liegt, sondern auch wie lange. In diesem Fall wird die Güte einer elektrischen Verbindung erst dann als fehlerhaft oder mangelhaft ermittelt, wenn der Temperaturwert eine bestimmte Zeit oberhalb des Referenzwertes verweilt.However, it is also possible depending on the operating conditions or operating ranges of the battery assembly or depending on an operating mode of the battery arrangement to specify different reference values and assigning an operating condition, an operating range and / or operating mode each one or more reference values, which for the Determining the quality of an electrical connection can be used. In this case, the time can also be a determination variable, ie it is not only determined whether a temperature value is above a reference value, but also how long. In this case, the quality of an electrical connection is determined as defective or deficient only when the Temperature value lingers a certain time above the reference value.

Unter einer fehlerhaften bzw. mangelhaften elektrischen Verbindung wird im Übrigen einen elektrische Verbindung verstanden wird, die noch besteht, also noch nicht komplett unterbunden bzw. unterbrochen wurde.Incidentally, a faulty or defective electrical connection is understood to mean an electrical connection which still exists, that is, has not yet been completely prevented or interrupted.

Nach einer Variante der Erfindung wird der wenigstens eine vorgegebene Temperaturwerte bzw. Referenzwert in einem Datenspeicher bereit gehalten. Vorzugsweise wird der wenigstens eine bzw. werden weitere Referenzwerte auf Basis theoretischer Betrachtungen oder experimentell ermittelt bzw. abgeleitet und in dem Datenspeicher zur Verwendung für das Verfahren bzw. zur Ausführung des Verfahrens abgespeichert.According to a variant of the invention, the at least one predetermined temperature value or reference value is kept ready in a data memory. The at least one or more reference values are preferably determined or derived on the basis of theoretical considerations or experimentally and stored in the data memory for use for the method or for carrying out the method.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung werden kontinuierlich oder intermittierend Werte der Temperatur des elektrischen Verbindungselements mit dem wenigstens einen Temperatursensor ermittelt, um die Güte der elektrischen Verbindung kontinuierlich bzw. intermittierend überwachen zu können.According to a further variant of the invention, values of the temperature of the electrical connection element with the at least one temperature sensor are determined continuously or intermittently in order to be able to monitor the quality of the electrical connection continuously or intermittently.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt basierend auf dem Vergleich des oder der ermittelten Werte der Temperatur des elektrischen Verbindungselements mit dem oder den Referenzwerten die Ermittlung bzw. Einstufung der Güte der elektrischen Verbindung als technisch einwandfrei oder fehlerhaft. Vorzugsweise wird eine fehlerhafte elektrische Verbindung im Fahrzeug beispielsweise mittels einer Warnleuchte oder eines bestimmten Icons auf einer Anzeigevorrichtung signalisiert, so dass zum Schutz von Insassen oder von Wartungspersonal eine Überprüfung der Batterieanordnung veranlasst werden kann.According to one embodiment of the invention, based on the comparison of the determined values of the temperature of the electrical connection element with the reference value (s), the determination or classification of the quality of the electrical connection is technically faultless or faulty. Preferably, a faulty electrical connection in the vehicle is signaled for example by means of a warning light or a specific icon on a display device, so that a check of the battery assembly can be made to protect occupants or maintenance personnel.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch gelöst durch eine Batterieanordnung eines Kraftfahrzeugs aufweisend wenigstens zwei Energiespeichereinheiten, welche zwei Energiespeichereinheiten durch ein wenigstens einen Temperatursensor aufweisendes elektrisches Verbindungselement elektrisch miteinander verbunden sind, und eine mit dem wenigstens einen Temperatursensor elektrisch verbundene Steuer- und Recheneinheit mit einer Speichereinheit, welche Steuer- und Recheneinheit zur Ausführung eines der vorstehend beschriebenen Verfahrens programmtechnisch eingerichtet ist. In der Steuer- und Recheneinheit liegen demnach Programmodule bzw. Softwaremodule zur Ausführung eines der vorstehend beschriebenen Verfahren vor.The object underlying the invention is also achieved by a battery arrangement of a motor vehicle having at least two energy storage units, which two energy storage units are electrically connected to each other by a at least one temperature sensor exhibiting electrical connection element, and one with the at least one temperature sensor electrically connected control and computing unit with a Memory unit, which control and processing unit for implementing one of the method described above is program-technically set up. Accordingly, program modules or software modules are present in the control and computing unit for executing one of the methods described above.

Nach einer Variante der Erfindung handelt es sich bei einer Energiespeichereinheit um eine Speicher- bzw. Batteriezelle und/oder um ein mehrere Speicher- bzw. Batteriezellen aufweisendes Batteriemodul.According to one variant of the invention, an energy storage unit is a storage or battery cell and / or a battery module having a plurality of storage cells or battery cells.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung ist das elektrische Verbindungselement eine Stromschiene. Vorzugsweise ist das elektrische Verbindungelement bzw. die Stromschiene mit den zwei Energiespeichereinheiten jeweils verschraubt, verschweißt, gesteckt und/oder geclincht. Handelt es sich bei den beiden Energiespeichereinheiten um Batteriemodule, so weisen diese in der Regel jeweils eine sogenannte Kontaktfahne auf, die jeweils mit der sie elektrisch verbindenden Stromschiene verschraubt, verschweißt, gesteckt und/oder geclincht wird.According to a further variant of the invention, the electrical connection element is a busbar. Preferably, the electrical connection element or the busbar with the two energy storage units is respectively screwed, welded, plugged and / or clinched. If the two energy storage units are battery modules, then these generally each have a so-called contact lug which is screwed, welded, plugged and / or clinched in each case to the electrically connecting busbar.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Batterieanordnung eine Traktionsbatterieanordnung eines Fahrzeugs mit einem Hybrid- oder Elektroantrieb.According to one embodiment of the invention, the battery assembly is a traction battery assembly of a vehicle having a hybrid or electric drive.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the accompanying schematic drawings. Show it:

1 ein Fahrzeug mit einer Batterieanordnung nach der Erfindung und 1 a vehicle with a battery assembly according to the invention and

2 die elektrische Verbindung zweier Energiespeichereinheiten der Batterieanordnung aus 1. 2 the electrical connection of two energy storage units of the battery assembly 1 ,

Bei dem in 1 dargestellten Fahrzeug 1 handelt es sich um ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug 1, das wenigstens eine nicht gezeigte Elektromaschine zum Antrieb des Fahrzeugs 1 aufweist, die von einer Batterieanordnung 2 mit elektrischer Energie versorgt wird.At the in 1 illustrated vehicle 1 it is a hybrid or electric vehicle 1 at least one electric machine, not shown, for driving the vehicle 1 that is from a battery assembly 2 is supplied with electrical energy.

Die Batterieanordnung 2 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung eine Vielzahl von Energiespeichereinheiten in Form von Batteriemodulen 3 auf. Des Weiteren weist jedes Batteriemodul 3 mehrere Energiespeichereinheiten in Form von Batteriezellen 4 auf. Eine Batteriezelle 4 stellt dabei die kleinste Energiespeichereinheit der vorliegenden Batterieanordnung 2 dar. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung sind alle Batteriezellen 4 gleichen Typs, was jedoch nicht notwendigerweise der Fall sein muss. Bei den Batteriezellen 4 kann es sich beispielsweise um Lithium-Ionen-Zellen prismatischer oder runder Bauform handeln. Innerhalb eines Batteriemoduls 3 sind die Batteriezellen 4 parallel und/oder seriell elektrisch verschaltet. Jedes Batteriemodul 3 verfügt über zwei Pole 5, 6, an denen die Spannung des Batteriemoduls 3 abgegriffen werden kann.The battery arrangement 2 In the case of the present embodiment of the invention, a plurality of energy storage units in the form of battery modules 3 on. Furthermore, each battery module has 3 several energy storage units in the form of battery cells 4 on. A battery cell 4 represents the smallest energy storage unit of the present battery arrangement 2 In the case of the present embodiment of the invention, all the battery cells 4 same type, but this need not necessarily be the case. At the battery cells 4 For example, these may be lithium-ion cells of a prismatic or round design. Inside a battery module 3 are the battery cells 4 connected in parallel and / or series electrically. Every battery module 3 has two poles 5 . 6 at which the voltage of the battery module 3 can be tapped.

Die Batteriemodule 3 sind ebenfalls elektrisch miteinander verschaltet und bilden in diesem Zustand die Batterie 7 der Batterieanordnung 2, an deren nicht gezeigten Polen eine Gesamtspannung der Batterie 7, sprich die Batteriespannung abgegriffen werden kann. Die elektrische Verbindung bzw. Verschaltung der Batteriemodule 3 erfolgt im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung mittels Stromschienen 8, wobei jeweils eine Stromschiene 8 einen Pol 6 eines ersten Batteriemoduls 3 mit einem Pol 5 eines zweiten Batteriemoduls 3 verbindet, wie dies in 2 gezeigt ist.The battery modules 3 are also electrically interconnected and form in this state the battery 7 the battery arrangement 2 , At their poles, not shown, a total voltage of the battery 7 , ie the battery voltage can be tapped. The electrical connection or interconnection of the battery modules 3 takes place in the case of the present embodiment of the invention by means of busbars 8th , each with a busbar 8th a pole 6 a first battery module 3 with a pole 5 a second battery module 3 connects like this in 2 is shown.

Die Stromschien 8 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung sowohl mit dem Pol 6 des ersten Batteriemoduls 3 als auch mit dem Pol 5 des zweiten Batteriemoduls 3 verschraubt, was in 2 durch die mit dem Bezugszeichen 9 versehenen strichpunktierten Linien 9 veranschaulicht ist. Bei einer Stromschienen 8 handelt es sich um ein metallisches elektrisches Verbindungselement, das einen Stromfluss zwischen zwei Batteriemodulen 3 ermöglicht.The busbars 8th is in the case of the present embodiment of the invention both with the pole 6 of the first battery module 3 as well as with the pole 5 of the second battery module 3 screwed what was in 2 by the reference numeral 9 provided dash-dotted lines 9 is illustrated. At a busbars 8th It is a metallic electrical connector that conducts current between two battery modules 3 allows.

Die Batterieanordnung 2 umfasst darüber hinaus eine Steuer- und Recheneinheit 10 sowie eine Speichereinheit 11, die Teil eines Batteriemanagementsystems 12 sind, das zur Überwachung und Regelung der Batterie 7, insbesondere der Batteriezellen 4 und der Batteriemodule 3 dient. Hierzu sind insbesondere die Batteriemodule 3 mit der Steuer- und Recheneinheit 10 über Signalleitungen 13 verbunden.The battery arrangement 2 also includes a control and processing unit 10 and a storage unit 11 that are part of a battery management system 12 that's for monitoring and regulating the battery 7 , in particular the battery cells 4 and the battery modules 3 serves. These are in particular the battery modules 3 with the control and computing unit 10 via signal lines 13 connected.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung weist jede Stromschiene 8 einen Temperatursensor 14 auf, der auf der Stromschiene 8 angebracht, in die Stromschiene 8 eingelassen oder in die Stromschiene 8 integriert ist. Jeder Temperatursensor 14 ist über eine Signalleitung 13 mit der Steuer- und Recheneinheit 10 verbunden. Auf diese Weise kann mittels eines Temperatursensors 14 jeweils ein aktueller Wert der Temperatur der ihn tragenden jeweiligen Stromschien 8 ermittelt werden, insbesondere um die Güte der elektrischen Verbindung zwischen den zwei Batteriemodulen 3 zu ermitteln, die die jeweilige Stromschien 8 verbindet.In the case of the present embodiment of the invention, each bus bar 8th a temperature sensor 14 up on the power rail 8th attached to the busbar 8th let in or into the power rail 8th is integrated. Every temperature sensor 14 is via a signal line 13 with the control and computing unit 10 connected. In this way, by means of a temperature sensor 14 in each case an actual value of the temperature of the respective busbars carrying it 8th be determined, in particular the quality of the electrical connection between the two battery modules 3 to determine the particular power rails 8th combines.

So übermittelt der in 2 gezeigte Temperatursensor 14 im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung intermittierend Temperaturmeßsignale an die Steuer- und Recheneinheit 10, die zur Auswertung der Temperaturmeßsignale und weiteren Vorgehensweise mit einer entsprechenden Software bzw. Softwaremodulen versehen ist.So the in 2 shown temperature sensor 14 in the case of the present embodiment of the invention intermittently Temperaturmeßsignale to the control and processing unit 10 , which is provided for the evaluation of Temperaturmeßsignale and further procedure with a corresponding software or software modules.

Die Steuer- und Recheneinheit 10 ermittelt basierend auf einem jeweils übermittelten Temperaturmeßsignal einen aktuellen Wert der Temperatur der Stromschiene 8 und vergleicht diesen im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einem in der Speichereinheit 11 abgelegten und bereitgehalten Temperaturwert, bei dem es sich beispielsweise um einen Referenzwerte bzw. Schwellwert handelt. Liegt der jeweils aktuell ermittelte Wert der Temperatur der Stromschiene 8 unterhalb des Schwellwertes, wird die Güte der elektrischen Verbindung als technisch in Ordnung betrachtet. Überschreitet der jeweils aktuell ermittelte Wert der Temperatur der Stromschiene 8 jedoch den Schwellwert, wird auf einen erhöhten elektrischen Widerstand der elektrischen Verbindung in Folge einer gelockerten Schraubverbindung 9 geschlossen und die Güte der elektrischen Verbindung als technisch fehlerhaft bzw. mangelhaft eingestuft.The control and computing unit 10 determined based on a respectively transmitted Temperaturmeßsignal a current value of the temperature of the busbar 8th and compares it with one in the memory unit in the case of the present embodiment of the invention 11 stored and provided temperature value, which is for example a reference value or threshold value. Is the currently determined value of the temperature of the busbar 8th below the threshold, the quality of the electrical connection is considered technically in order. Exceeds the currently determined value of the temperature of the busbar 8th however, the threshold value is due to an increased electrical resistance of the electrical connection as a result of a loosened screw connection 9 closed and classified the quality of the electrical connection as technically flawed or poor.

Um eine Überhitzung der Batterie 7 aufgrund einer erkannten technisch mangelhaften elektrischen Verbindung zwischen Batteriemodulen 3 zu vermeiden, initiierte die Steuer- und Recheneinheit 10 eine entsprechende Signalisierung an den Fahrzeugführer, damit dieser das Fahrzeug 1 möglichst schnell stillsetzen und eine Überprüfung der Batterie 7 vornehmen lassen kann. Die Signalisierung erfolgt in der Regel in der Fahrzeugkabine mit Hilfe eines Warnlichtes oder mit Hilfe der Einblendung eines entsprechenden Ikons 15 auf einer Anzeigevorrichtung 16 beispielsweise einem sogenannten MMI (Man-Machine-Interface).To overheat the battery 7 due to a recognized technically faulty electrical connection between battery modules 3 to avoid, initiated the control and computing unit 10 a corresponding signaling to the driver so that this vehicle 1 shut down as soon as possible and check the battery 7 can make. The signaling usually takes place in the vehicle cabin with the aid of a warning light or with the help of the corresponding icons 15 on a display device 16 for example, a so-called MMI (man-machine interface).

Eine derartige Prüfung der Güte einer elektrischen Verbindung erfolgt in der beschriebenen Form vorzugsweise für alle Stromschienen 8 der Batterie 7 parallel oder sequentiell, in dem die Temperatursensoren 14 der Stromschienen parallel oder sequentiell abgefragt werden. Der Zeitraum der Abfrage der Temperaturmeßsignale kann frei gewählt werden.Such a test of the quality of an electrical connection is preferably carried out in the form described for all busbars 8th the battery 7 parallel or sequential, in which the temperature sensors 14 the busbars are queried in parallel or sequentially. The period of polling the Temperaturmeßsignale can be chosen freely.

Die Temperatursensoren 14 müssen dabei nicht notwendigerweise jeweils über eine Signalleitung 13 mit der Steuer- und Recheneinheit 10 verbunden sein. Vielmehr können diese auch über einen Kommunikationsbus der Batterieanordnung 2 mit der Steuer- und Recheneinheit 10 verbunden sein.The temperature sensors 14 need not necessarily each case via a signal line 13 with the control and computing unit 10 be connected. Rather, these can also be connected via a communication bus of the battery arrangement 2 with the control and computing unit 10 be connected.

Alternativ oder zusätzlich können auch die elektrischen Verbindungen der Batteriezellen 4 miteinander mit Hilfe von Temperatursensoren auf ihre technische Güte überprüft werden.Alternatively or additionally, also the electrical connections of the battery cells 4 be checked with each other with the help of temperature sensors for their technical quality.

Im Unterschied zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann eine Stromschiene auch mehr als einen Temperatursensor aufweisen, z. B. kann jeder Schraubverbindung ein Temperatursensor zugeordnet sein. Die Stromschiene muss auch nicht notwendigerweise eine Schraubverbindung, sondern kann auch eine Nietverbindung, eine Lötverbindung, eine Schweißverbindung, eine Steckverbindung oder eine geclinchte Verbindung etc. aufweisen.In contrast to the described embodiment, a busbar also have more than one temperature sensor, for. B. each screw can be assigned a temperature sensor. The busbar also does not necessarily have a screw connection, but may also have a rivet connection, a solder connection, a welded connection, a plug connection or a clinched connection, etc.

Die Steuer- und Recheneinheit 10 kann an sich das Batteriemanagementsystem bilden.The control and computing unit 10 can itself form the battery management system.

Des Weiteren können die Temperaturmesswerte auch kontinuierlich ermittelt werden.Furthermore, the temperature measured values can also be determined continuously.

Claims (10)

Verfahren zur Prüfung der Güte einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Energiespeichereinheiten (3) einer Batterieanordnung (2) eines Kraftfahrzeugs (1) im Betrieb der Energiespeichereinheiten (3), welche zwei Energiespeichereinheiten (3) durch ein wenigstens einen Temperatursensor (14) aufweisendes elektrisches Verbindungselement (8) elektrisch miteinander verbunden sind, bei dem mittels des wenigstens einen Temperatursensors (14) wenigstens ein Wert der Temperatur des elektrischen Verbindungselements (8) ermittelt, mit wenigstens einem vorgegebenen Temperaturwert verglichen und basierend auf dem Vergleich die Güte der elektrischen Verbindung ermittelt wird.Method for testing the quality of an electrical connection between two energy storage units ( 3 ) a battery arrangement ( 2 ) of a motor vehicle ( 1 ) during operation of the energy storage units ( 3 ), which two energy storage units ( 3 ) by at least one temperature sensor ( 14 ) having electrical connection element ( 8th ) are electrically connected to each other, wherein by means of the at least one temperature sensor ( 14 ) at least one value of the temperature of the electrical connection element ( 8th ), compared with at least one predetermined temperature value and based on the comparison, the quality of the electrical connection is determined. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der wenigstens eine vorgegebene Temperaturwerte in einem Datenspeicher (11) bereit gehalten wird.Method according to Claim 1, in which the at least one predetermined temperature value is stored in a data memory ( 11 ) is kept ready. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem kontinuierlich oder intermittierend Werte der Temperatur des elektrischen Verbindungselements (8) ermittelt werden.Method according to Claim 1 or 2, in which values of the temperature of the electrical connection element (7) are measured continuously or intermittently. 8th ) be determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem basierend auf dem Vergleich die Güte der elektrischen Verbindung als einwandfrei oder fehlerhaft ermittelt wird.Method according to one of claims 1 to 3, wherein based on the comparison, the quality of the electrical connection is determined to be faultless or faulty. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem eine fehlerhafte elektrische Verbindung im Fahrzeug (1) signalisiert wird.Method according to Claim 4, in which a faulty electrical connection in the vehicle ( 1 ) is signaled. Batterieanordnung (2) eines Kraftfahrzeugs (1) aufweisend wenigstens zwei Energiespeichereinheiten (3), welche wenigstens zwei Energiespeichereinheiten (3) durch ein wenigstens einen Temperatursensor (14) aufweisendes elektrisches Verbindungselement (8) elektrisch miteinander verbunden sind, und eine mit dem wenigstens einen Temperatursensor (14) elektrisch verbundene Steuer- und Recheneinheit (10) mit einer Speichereinheit (11), welche Steuer- und Recheneinheit (10) zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 programmtechnisch eingerichtet ist.Battery arrangement ( 2 ) of a motor vehicle ( 1 ) comprising at least two energy storage units ( 3 ), which at least two energy storage units ( 3 ) by at least one temperature sensor ( 14 ) having electrical connection element ( 8th ) are electrically connected to each other, and one with the at least one temperature sensor ( 14 ) electrically connected control and computing unit ( 10 ) with a storage unit ( 11 ), which control and arithmetic unit ( 10 ) is set up for the execution of a method according to one of claims 1 to 5 programmatically. Batterieanordnung nach Anspruch 6, bei der eine Energiespeichereinheit eine Batteriezelle (4) und/oder ein mehrere Batteriezellen (4) aufweisendes Batteriemodul (3) ist.A battery assembly according to claim 6, wherein an energy storage unit comprises a battery cell ( 4 ) and / or a plurality of battery cells ( 4 ) battery module ( 3 ). Batterieanordnung nach Anspruch 6 oder 7, bei der das elektrische Verbindungselement eine Stromschiene (8) ist.Battery assembly according to claim 6 or 7, wherein the electrical connection element is a busbar ( 8th ). Batterieanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der das elektrische Verbindungelement (8) mit den zwei Energiespeichereinheiten (3) jeweils verschraubt, verschweißt, gesteckt und/oder geclincht ist.Battery arrangement according to one of Claims 6 to 8, in which the electrical connection element ( 8th ) with the two energy storage units ( 3 ) in each case screwed, welded, plugged and / or clinched. Batterieanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der die Batterieanordnung (2) eine Traktionsbatterieanordnung (2) eines Fahrzeugs (1) mit einem Hybrid- oder Elektroantrieb ist.Battery assembly according to one of Claims 6 to 9, in which the battery arrangement ( 2 ) a traction battery assembly ( 2 ) of a vehicle ( 1 ) with a hybrid or electric drive.
DE201210020438 2012-10-18 2012-10-18 Method for testing quality of electrical connection between two energy storage units of battery assembly of battery device, involves comparing determined temperature value of connection element with predetermined temperature value Pending DE102012020438A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210020438 DE102012020438A1 (en) 2012-10-18 2012-10-18 Method for testing quality of electrical connection between two energy storage units of battery assembly of battery device, involves comparing determined temperature value of connection element with predetermined temperature value

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210020438 DE102012020438A1 (en) 2012-10-18 2012-10-18 Method for testing quality of electrical connection between two energy storage units of battery assembly of battery device, involves comparing determined temperature value of connection element with predetermined temperature value

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012020438A1 true DE102012020438A1 (en) 2014-04-24

Family

ID=50436699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210020438 Pending DE102012020438A1 (en) 2012-10-18 2012-10-18 Method for testing quality of electrical connection between two energy storage units of battery assembly of battery device, involves comparing determined temperature value of connection element with predetermined temperature value

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012020438A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106450530A (en) * 2016-12-15 2017-02-22 北京新能源汽车股份有限公司 Battery module testing system and method
DE102017222444A1 (en) * 2017-12-12 2019-06-13 Robert Bosch Gmbh Battery module, method of operating the same and its use

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202010007082U1 (en) * 2010-05-21 2011-10-05 Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh Arrangement for checking a thermal connection and sensor unit therefor
WO2012066064A2 (en) * 2010-11-17 2012-05-24 Continental Automotive Gmbh Device and method for determining the starting capability of an internal combustion engine
DE102011004353A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Continental Automotive Gmbh Circuit board of electric energy store e.g. traction battery of electric vehicle, has temperature sensor positioned adjacent to one of conductor ends

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202010007082U1 (en) * 2010-05-21 2011-10-05 Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh Arrangement for checking a thermal connection and sensor unit therefor
WO2012066064A2 (en) * 2010-11-17 2012-05-24 Continental Automotive Gmbh Device and method for determining the starting capability of an internal combustion engine
DE102011004353A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Continental Automotive Gmbh Circuit board of electric energy store e.g. traction battery of electric vehicle, has temperature sensor positioned adjacent to one of conductor ends

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106450530A (en) * 2016-12-15 2017-02-22 北京新能源汽车股份有限公司 Battery module testing system and method
DE102017222444A1 (en) * 2017-12-12 2019-06-13 Robert Bosch Gmbh Battery module, method of operating the same and its use
CN109950436A (en) * 2017-12-12 2019-06-28 罗伯特·博世有限公司 The application of battery module, the method for running battery module and battery module
US10644362B2 (en) 2017-12-12 2020-05-05 Robert Bosch Gmbh Battery module, method for its operation, and its use

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2887081B1 (en) Device for insulation monitoring
DE102017208770B4 (en) Method for checking a battery condition and tester for checking a battery condition
EP3007963B1 (en) Method for checking the absence of voltage on a power electronic component of a motor vehicle
DE102014208680A1 (en) Method for monitoring current sensors
DE102010045514B4 (en) A method for monitoring an electrical energy storage that provides an electrical voltage for an electric machine of a motor vehicle
DE112017005122T5 (en) Vehicle-side control
DE102019217538A1 (en) METHODS AND SYSTEMS FOR CARRYING OUT DIAGNOSTIC PROCESSES WITH REDUCED PROCESSING TIME
DE102020213357A1 (en) Method for checking the behavior of at least one group of consumers in a motor vehicle
DE102017110620A1 (en) Fault diagnosis in an electrical network
DE102019206784B4 (en) Method and arrangement for determining the status of a battery device
DE102013209142A1 (en) Method for determining an insulation resistance of a power supply network of a vehicle comprising several subnetworks
DE102017213472A1 (en) A method for detecting a malfunction of a battery, battery and motor vehicle
DE102019212909A1 (en) Method for detecting a fault in a battery system as well as battery system and motor vehicle
DE102017202594A1 (en) Method for detecting electrical faults in a power supply of a consumer
DE102013013471A1 (en) Method for determining the supply impedance in multicell battery packs for line fault detection
DE102019205663A1 (en) Method and device for monitoring and checking a power supply system of a motor vehicle
WO2016177488A1 (en) Method for detecting a proper connection of at least one energy store to an on-board electrical system
DE102014017569A1 (en) Method for operating a vehicle electrical system of a motor vehicle and motor vehicle
DE102020133934A1 (en) Method for detecting a voltage measurement error, detection device and motor vehicle
DE102012020438A1 (en) Method for testing quality of electrical connection between two energy storage units of battery assembly of battery device, involves comparing determined temperature value of connection element with predetermined temperature value
DE102005004174A1 (en) Motor vehicle battery diagnosis method, involves characterizing motor vehicle battery as defective, if amplitude of battery power e.g. charging power or discharging power, falls below given power threshold value
DE102016224541A1 (en) Security procedure and security device
DE102006043419B4 (en) Method and current measuring device for determining a quiescent current of a vehicle electrical system of a motor vehicle during the manufacture of motor vehicles or a car maintenance
DE102013013951B4 (en) Measuring arrangement, measuring device and method for determining insulation faults
DE102019202403A1 (en) Battery system with improved cooling

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication