DE102019206784A1

DE102019206784A1 - Verfahren und Anordnung zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung

Info

Publication number: DE102019206784A1
Application number: DE102019206784.0A
Authority: DE
Inventors: Markus Dietrich; Gerhard Eser
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2020-11-12
Anticipated expiration: 2039-05-11
Also published as: DE102019206784B4

Abstract

Offenbart werden ein Verfahren und eine Anordnung (AO) zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung (BV) mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses (GH) angeordneten Batteriezellen (BZ). Anhand von zwei zueinander redundanten Druckerfassungseinheiten (D1, D2) werden zwei zueinander redundante Druckwerte (d1, d2) im Inneren des Batteriegehäuses (GH) erfasst. Aus jeweils einem der beiden Druckwerte (d1, d2) werden dann zwei zueinander redundanten Druckgradienten (g1, g2) ermittelt. Die beiden Druckwerte (d1, d2) werden dann voneinander unabhängig mit einer vorgegebenen Druckwertschwelle (ds1) verglichen. Analog werden die beiden Druckgradienten (g1, g2) voneinander unabhängig mit einer vorgegebenen Druckgradientschwelle (gs1) verglichen. Überschreitet mindestens einer des ersten (d1) und des zweiten (d2) Druckwerts die erste Druckwertschwelle (ds1) oder mindestens einer des ersten (g1) und des zweiten (g2) Druckgradients die erste Druckgradientschwelle (gs1), so wird ein kritischer Zustand bei den Batteriezellen (BZ) erkannt und als Maßnahme mindestens ein Betriebsparameter bei der Batterievorrichtung (BV) geändert.

Description

Technisches Gebiet:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses angeordneten Batteriezellen. Ferner betrifft die Erfindung eine Batterievorrichtung, insb. eine Traktionsbatterievorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, mit einer genannten Anordnung.
Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung:
Batterievorrichtungen, insb. Traktionsbatterievorrichtungen für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, sind bekannt. Derartige Batterievorrichtungen weisen in der Regel eine Vielzahl von Batteriezellen auf, die in einem Batteriegehäuse angeordnet und von diesem vor äußeren Einflüssen geschützt sind.
Als Batteriezellen werden in der Regel Lithium-Ionen-Batteriezellen oder sonstige Batteriezellen mit vergleichbaren Eigenschaften verwendet. Dabei sind derartige Batteriezellen aufgrund ihrer Beschaffenheit, insb. Zellechemie, anfällig für äußere Einflüsse, wie z. B. starke Hitzeentwicklung. In kritischen Situationen, wie z. B. bei einer Überhitzung, kann es bei den Batteriezellen zu einem so genannten thermischen Durchgehen (auf Englisch „thermal runaway“) kommen. Bei einem thermischen Durchgehen reagieren einzelne Komponenten der Batteriezellen unkontrolliert miteinander unter einer starken Hitzeentwicklung und Gasbildung, was zu Brand oder Explosion der Batterievorrichtungen führen kann. Um dies zu vermeiden, muss ein thermisches Durchgehen bei den Batteriezellen frühzeitig erkannt und ggf. Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung darin, eine Möglichkeit zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung bereitzustellen, mit der unter anderem ein thermisches Durchgehen bei Batteriezellen der Batterievorrichtung frühzeitig und zuverlässig erkannt werden kann.
Beschreibung der Erfindung:
Diese Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung, insb. einer Traktionsbatterievorrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses angeordneten Batteriezellen bereitgestellt.
Gemäß dem Verfahren wird mittels einer ersten Druckerfassungseinheit ein erster Druckwert im Inneren eines Batteriegehäuses erfasst (erstes Erfassen eines ersten Druckwertes).
Hierbei ist der Ausdruck „erster Druckwert“ ein Überbegriff von einem oder mehreren hintereinander erfassten (Luft-)Druckmesswerten der ersten Druckerfassungseinheit.
Ferner wird mittels einer zweiten Druckerfassungseinheit ein zweiter Druckwert im Inneren eines Batteriegehäuses erfasst (zweites Erfassen eines zweiten Druckwertes).
Analog zu dem Ausdruck „erster Druckwert“ ist der Ausdruck „zweiter Druckwert“ ein Überbegriff von einem oder mehreren hintereinander erfassten (Luft-)Druckmesswerten der zweiten Druckerfassungseinheit.
Basierend auf dem ersten Druckwert wird ein erster Druckgradient ermittelt (erstes Ermitteln eines ersten Druckgradients).
Dabei ist der erste Druckgradient eine zeitliche Veränderung der nacheinander gemessenen Luftdruckmesswerte der ersten Druckerfassungseinheit. Für die Ermittlung des ersten Druckgradients werden zwei oder mehr nacheinander erfassten Druckmesswerte der ersten Druckerfassungseinheit („der erste Druckwert“) herangezogen. Werden drei oder mehr Druckmesswerte von der ersten Druckerfassungseinheit als „der erste Druckwert“ erfasst und zur Ermittlung des ersten Druckgradients herangezogen, so können aus diesen Druckmesswerten zwei oder mehr Druckgradientswerte als „der erste Druckgradient“ ermittelt werden.
Analog wird basierend auf dem zweiten Druckwert ein zweiter Druckgradient ermittelt (zweites Ermitteln eines zweiten Druckgradients).
Dabei ist der zweite Druckgradient eine zeitliche Veränderung der nacheinander gemessenen Luftdruckmesswerte der zweiten Druckerfassungseinheit. Für die Ermittlung des zweiten Druckgradients werden zwei oder mehr nacheinander erfassten Druckmesswerte der zweiten Druckerfassungseinheit („der zweite Druckwert“) herangezogen. Werden drei oder mehr Druckmesswerte von der zweiten Druckerfassungseinheit als „der zweite Druckwert“ erfasst und zur Ermittlung des zweiten Druckgradients herangezogen, so können aus diesen Druckmesswerten zwei oder mehr Druckgradientswerte als „der zweite Druckgradient“ ermittelt werden.
Der erste und der zweite Druckwert werden dann unabhängig voneinander mit einer ersten vorgegebenen Druckwertschwelle verglichen (erstes Vergleichen des ersten und des zweiten Druckwertes mit einer ersten vorgegebenen Druckwertschwelle).
Hierbei werden alle Druckmesswerte der ersten Druckerfassungseinheit nacheinander mit der ersten Druckwertschwelle verglichen. Analog werden alle Druckmesswerte der zweiten Druckerfassungseinheit nacheinander mit der ersten Druckwertschwelle verglichen.
Ferner werden der erste und der zweite Druckgradient mit einer ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle verglichen (zweites Vergleichen des ersten und des zweiten Druckgradients mit einer ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle).
Wurden in den vorliegenden Schritten „des Ermittelns des ersten bzw. des zweiten Druckgradients“ mehrere Druckgradientswerte als „der erste bzw. der zweite Druckgradient“ ermittelt, so können all dieser Druckgradientswerte voneinander unabhängig und nacheinander mit der ersten Druckgradientschwelle verglichen werden.
Überschreitet mindestes einer des ersten und des zweiten Druckwerts die erste Druckwertschwelle, oder überschreitet mindestens einer des ersten und des zweiten Druckgradients die erste Druckgradientschwelle, so wird ein kritischer Zustand bei den Batteriezellen erkannt (Erkennen eines kritischen Zustandes bei den Batteriezellen).
Beim Erkennen des kritischen Zustandes wird mindestens einer von mehreren Betriebsparametern der Batterievorrichtung geändert (Ändern mindestens eines Betriebsparameters bei der Batterievorrichtung).
Dabei wird der mindestens eine Batterieparameter in einer Weise geändert, so dass die Batterievorrichtung bzw. die Batteriezellen den kritischen Zustand verlassen und in einen nicht-kritischen Zustand übergehen. Ist der kritische Zustand bspw. durch eine Überhitzung bei den Batteriezellen verursacht, so wird als die Parameteränderung bspw. die Kühlleistung der Batterievorrichtung erhöht.
Gemäß dem Verfahren werden anhand von zwei zueinander redundanten Druckerfassungseinheiten zwei zueinander redundante Druckwerte im Inneren des Batteriegehäuses erfasst. Aus jeweils einem der beiden Druckwerte werden dann zwei zueinander redundanten Druckgradienten ermittelt. Die beiden Druckwerte werden dann voneinander unabhängig mit einer vorgegebenen Druckwertschwelle verglichen. Analog werden die beiden Druckgradienten voneinander unabhängig mit einer vorgegebenen Druckgradientschwelle verglichen. Überschreiteen der erste und/oder der zweite Druckwert die erste Druckwertschwelle, und/oder überschreiten der ersten und/oder der zweite Druckgradient die erste Druckgradientschwelle, so wird ein kritischer Zustand bei den Batteriezellen erkannt und als Gegenmaßnahme mindestens ein Betriebsparameter bei der Batterievorrichtung geändert.
Die Erfindung macht eine Gasbildung im Inneren des Batteriegehäuses zunutze, die als Folge eines thermischen Durchgehens bei den Batteriezellen entsteht, um das thermisch Durchgehen und somit den fehlerhaften Zustand bei den Batteriezellen frühzeitig zu erkennen. Dabei werden sowohl Absolut-Luftdruck (Druckwert) als auch zeitliche Veränderung des Absolut-Luftdrucks (Druckgradient) im Inneren des Batteriegehäuses zur Ermittlung herangezogen, dessen bzw. deren Werte sich bei einer Gasbildung im Inneren des Batteriegehäuses als unmittelbare Folge rasch verändern.
Das oben beschriebene Verfahren hat gegenüber einem Verfahren, bei dem allein durch Erfassen von Hitzeentwicklung oder Kapazitätsveränderung der Zustand der Batteriezellen ermittelt wird, den Vorteil, dass eine Feststellung eines kritischen Zustandes zeitnah zur Zustandsänderung in den kritischen Zustand erfolgen kann. Zudem kann die Zustandsbestimmung dank Heranziehen von zwei Parametern, nämlich dem Absolut-Luftdruck (Druckwert) und der zeitlichen Veränderung des Absolut-Luftdrucks (Druckgradient), auch zuverlässig erfolgt werden.
Zur weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit der Zustandsbestimmung werden für den Absolut-Luftdruck von zwei voneinander unabhängig agierenden Druckerfassungseinheiten zwei voneinander unabhängige Druckwerte erfasst und voneinander unabhängig jeweils mit einer vorgegebenen Druckwertschwelle verglichen. Analog werden zwei Druckgradienten jeweils von einem der beiden erfassten Druckwerte ermittelt und ebenfalls voneinander unabhängig jeweils mit einer vorgegebenen Druckgradientschwelle verglichen.
Dadurch wird eine doppelt-redundante Überwachung des Luftdrucks im Inneren des Batteriegehäuses und somit eine doppelt-redundante bzw. eine vierfach abgesicherte Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung erzieht werden.
Damit ist mit dem oben beschriebenen Verfahren eine Möglichkeit zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung bereitgestellt, mit der ein thermisches Durchgehen bei Batteriezellen der Batterievorrichtung frühzeitig und zuverlässig erkannt werden kann.
Bspw. werden der erste und der zweite Druckwert ferner mit einer zweiten vorgegebenen Druckwertschwelle verglichen (drittes Vergleichen des ersten und des zweiten Druckwertes mit einer zweiten vorgegebenen Druckwertschwelle). Außerdem werden der erste und der zweite Druckgradient bspw. ferner mit einer zweiten vorgegebenen Druckgradientschwelle verglichen (viertes Vergleichen des ersten und des zweiten Druckgradients mit einer zweiten vorgegebenen Druckgradientschwelle). Überschreiten der erste und der zweite Druckwert die zweite Druckwertschwelle und zudem der erste und der zweite Druckgradient die zweite Druckgradientschwelle, so wird ein gefährlicher Zustand bei den Batteriezellen erkannt (Erkennen eines gefährlichen Zustandes bei den Batteriezellen). Beim Erkennen des gefährlichen Zustandes wird mindestens die Batterievorrichtung abgeschaltet (Abschalten der Batterievorrichtung).
Ist die Batterievorrichtung bspw. als eine Traktionsbatterie in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug eingebaut, so werden entsprechende weitere Maßnahmen, wie z. B. Stilllegen und Verlassen des Fahrzeugs, eingeleitet.
Bspw. wird ferner überprüft, ob der erste und der zweite Druckwert innerhalb eines vorgegebenen Druckwertebereichs liegen (erstes Überprüfen). Liegen der erste und/oder der zweite Druckwert außerhalb des Druckwertebereichs, so wird ein Fehlersignal ausgegeben, das hinweist, dass die erste und/oder die zweite Druckerfassungseinheit fehlerhaft sind (Ausgeben eines Fehlersignals).
Mit diesen Schritten wird somit eine Plausibilitätsprüfung für die erfassten Druckwerte bzw. für die beiden Druckerfassungseinheiten durchgeführt, wobei überprüft wird, ob bei den Druckerfassungseinheiten ein fehlerhafter Zustand vorliegt bzw. ob die erfassten Druckwerte für die Zustandsbestimmung verwendet werden können.
Bspw. wird ferner überprüft, ob der erste und der zweite Druckgradient innerhalb eines vorgegebenen Druckgradientenbereichs liegen (zweites Überprüfen). Liegen der erste und/oder der zweite Druckgradient außerhalb des Druckgradientenbereichs, so wird das Fehlersignal ausgegeben (Ausgeben des Fehlersignals).
Mit diesen Schritten wird somit eine somit eine Plausibilitätsprüfung für die ermittelten Druckgradienten bzw. für (Druckgradienten-)Ermittlungseinheiten durchgeführt, wobei überprüft wird, ob bei den Ermittlungseinheiten ein fehlerhafter Zustand vorliegt bzw. ob die ermittelten Druckgradienten für die Zustandsbestimmung verwendet werden können.
Bspw. wird ferner überprüft, ob eine Druckwertdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druckwert innerhalb eines vorgegebenen Druckwertdifferenzbereichs liegen (drittes Überprüfen). Liegt die Druckwertdifferenz außerhalb des Druckwertdifferenzbereichs, so wird das Fehlersignal ausgegeben (Ausgeben des Fehlersignals).
Bspw. wird ferner überprüft, ob eine Druckgradientdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druckgradient innerhalb eines vorgegebenen Druckgradientdifferenzbereichs liegen. Liegt die Druckgradientdifferenz außerhalb des Druckgradientdifferenzbereichs, so wird das Fehlersignal ausgegeben (Ausgeben des Fehlersignals).
Bspw. sieht der Schritt des ersten Erfassens ferner vor, dass der erste Druckwert als ein erster relativer Druckwert im Inneren eines Batteriegehäuses zu einem Druckwert in der Umgebung des Batteriegehäuses erfasst wird.
Analog sieht der Schritt des zweiten Erfassens bspw. ferner vor, dass der zweite Druckwert als ein zweiter relativer Druckwert im Inneren eines Batteriegehäuses zu dem Druckwert in der Umgebung des Batteriegehäuses erfasst wird.
Bspw. werden die Schritte des ersten und des zweiten Erfassens, des ersten und des zweiten Ermittelns, sowie des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Überprüfens für eine erste vorgegebene Zeitdauer während eines Stillstands des Fahrzeugs oder nach Ablauf einer zweiten vorgegebenen Zeitdauer nach einem Start des Fahrzeugs wiederholt durchgeführt. Die Schritte des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Vergleichens sowie des Erkennens werden dagegen erst nach dem Ablauf der ersten Zeitdauer durchgeführt, und nur dann, wenn in der ersten Zeitdauer der Schritt des Ausgebens des Fehlersignals nicht erfolgt wurde bzw. in der ersten Zeitdauer das Fehlersignal nicht abgegeben wurde.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Anordnung zur Zustandsbestimmung bei einer Batterievorrichtung, insb. einer Traktionsbatterievorrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses angeordneten Batteriezellen bereitgestellt.
Die Anordnung weist eine erste Druckerfassungseinheit zum Erfassen eines ersten Druckwertes im Inneren eines Batteriegehäuses, und eine zweite Druckerfassungseinheit zum Erfassen eines zweiten Druckwertes im Inneren eines Batteriegehäuses auf. Ferner weist die Anordnung eine erste Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines ersten Druckgradients basierend auf dem ersten Druckwert, und eine zweite Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines zweiten Druckgradients basierend auf dem zweiten Druckwert auf. Zudem weist die Anordnung eine erste Vergleichseinheit zum Vergleichen des ersten und des zweiten Druckwertes mit einer ersten vorgegebenen Druckwertschwelle, und eine zweite Vergleichseinheit zum Vergleichen des ersten und des zweiten Druckgradients mit einer ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle auf. Außerdem weist die Anordnung eine Erkennungseinheit auf, die eingerichtet ist, einen kritischen Zustand bei den Batteriezellen zu erkennen, wenn mindestens einer des ersten und des zweiten Druckwerts die erste Druckwertschwelle überschreitet; oder mindestens einer des ersten und des zweiten Druckgradients die erste Druckgradientschwelle überschreitet. Ferner weist die Anordnung eine Regelungs-/Steuerungseinheit auf, die eingerichtet ist, beim Erkennen des kritischen Zustandes mindestens einen Betriebsparameter bei der Batterievorrichtung zu ändern.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Batterievorrichtung, insb. eine Traktionsbatterievorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, bereitgestellt.
Die Batterievorrichtung weist ein Batteriegehäuse und eine Anzahl von Batteriezellen auf, wobei die Batteriezellen im Inneren des Batteriegehäuses angeordnet sind von dem Batteriegehäuse vor äußeren Einflüssen in der Umgebung des Batteriegehäuses geschützt sind. Die Batterievorrichtung weist ferner eine zuvor beschriebene Anordnung auf, die eingerichtet ist, den Zustand der Batterievorrichtung bzw. der Batteriezellen zu bestimmen und im Falle eines kritischen oder eines gefährlichen Zustands bei der Batterievorrichtung bzw. den Batteriezellen entsprechende Maßnahmen einzuleiten.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des oben beschriebenen Verfahrens sind, soweit im Übrigen, auf die oben genannte Anordnung bzw. der oben genannte Batterievorrichtung übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung bzw. der Batterievorrichtung anzusehen.
Figurenliste
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 in einer schematischen Darstellung einen Abschnitt einer Batterievorrichtung mit einer Anordnung zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
2 in schematischen Ablaufdiagrammen ein Verfahren zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen:
1 zeigt einer schematischen Darstellung einen Abschnitt einer Batterievorrichtung BV mit einer Anordnung AO zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung BV.
2 zeigt in schematischen Ablaufdiagrammen ein Verfahren zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung BV mittels der in 1 dargestellten Anordnung AO.
Die Batterievorrichtung BV ist bspw. als eine Traktionsbatterievorrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs ausgebildet.
Die Batterievorrichtung BV weist ein Batteriegehäuse GH, eine Mehrzahl von Batteriezellen BZ auf, die in mehreren Batteriepacks aufgeteilt und zueinander seriell- und/oder parallel-geschaltet in dem Batteriegehäuse GH angeordnet sind.
Das Batteriegehäuse GH weist mindestens eine Öffnung OF auf, durch die Gas im Inneren des Gehäuses GH bei einem Überdruck im Inneren des Gehäuses GH in die Umgebung des Gehäuses GH entweichen kann und Luft von der Umgebung bei einem Unterdruck im Inneren des Gehäuses GH ins Gehäuse GH hineinströmen kann.
Als Batteriezellen BZ werden in der Regel Lithium-Ionen-Batteriezellen oder sonstige Batteriezellen mit vergleichbaren Eigenschaften verwendet. Dabei sind derartige Batteriezellen BZ aufgrund ihrer Beschaffenheit, insb. Zellechemie, anfällig für äußere Einflüsse, wie z. B. starke Hitzeentwicklung. In kritischen Situationen, wie z. B. bei einer Überhitzung, kann es bei den Batteriezellen BZ zu einem so genannten thermischen Durchgehen (auf Englisch „thermal runaway“) kommen. Bei einem thermischen Durchgehen reagieren einzelne Komponenten der Batteriezellen BZ unkontrolliert miteinander unter einer starken Hitzeentwicklung und Gasbildung, was zu Brand oder Explosion der Batteriesysteme führt. Um dies zu vermeiden, muss ein thermisches Durchgehen bei den Batteriezellen BZ bzw. der Zustand der Batterievorrichtung BV insgesamt frühzeitig erkannt und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
Hierzu weist die Batterievorrichtung BV die zuvor genannte Anordnung AO zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung BV bzw. bei den Batteriezellen BZ auf.
Die Anordnung AO weist eine erste Druckerfassungseinheit D1 und eine zweite Druckerfassungseinheit D2 auf, die jeweils als ein Differenzluftdrucksensor ausgebildet sind.
Die erste Druckerfassungseinheit D1 weist jeweils eine Innendruckmessstelle zum Erfassen eines Innenluftdrucks im Innern des Batteriegehäuses GH und eine Außendruckmessstelle zum Erfassen eines Außenluftdrucks in der Umgebung des Batteriegehäuses GH auf. Die erste Druckerfassungseinheit D1 ist eingerichtet, kontinuierlich oder in den regelmäßigen Zeitabständen den Innen- und den Außenluftdruck zu messen, aus dem gemessenen Innen- und Außenluftdruck eine Luftdruckdifferenz zwischen dem Inneren des Batteriegehäuses GH und der Umgebung des Batteriegehäuses GH zu ermitteln und die ermittelten Luftdruckdifferenzwerte als einen ersten Druckwert d1 an eine erste, nachfolgend zu beschreibende Ermittlungseinheit E1 und eine erste, ebenfalls nachfolgend zu beschreibende Vergleichseinheit V1 weiterzuleiten.
Die zweite Druckerfassungseinheit D2 weist ebenfalls jeweils eine Innendruckmessstelle zum Erfassen eines Innenluftdrucks im Innern des Batteriegehäuses GH und eine Außendruckmessstelle zum Erfassen eines Außenluftdrucks in der Umgebung des Batteriegehäuses GH auf. Die zweite Druckerfassungseinheit D2 ist eingerichtet, kontinuierlich oder in den regelmäßigen Zeitabständen den Innen- und den Außenluftdruck zu messen, aus dem gemessenen Innen- und Außenluftdruck eine Luftdruckdifferenz zwischen dem Inneren des Batteriegehäuses GH und der Umgebung des Batteriegehäuses GH zu ermitteln und die ermittelten Luftdruckdifferenzwerte als einen zweiten Druckwert d2 an eine zweite, nachfolgend zu beschreibende Ermittlungseinheit E2 und die erste Vergleichseinheit V1 weiterzuleiten.
Die Anordnung AO weist ferner die zuvor genannte erste und zweite Ermittlungseinheit E1, E2 auf, die bspw. in einem Mikrorechner ausgebildet sind.
Die erste Ermittlungseinheit E1 ist signaleingangsseitig mit einem Signalausgang der ersten Druckerfassungseinheit D1 signaltechnisch verbunden. Die erste Ermittlungseinheit E1 ist eingerichtet, basierend auf dem ersten Druckwert d1, den die Ermittlungseinheit E1 von der ersten Druckerfassungseinheit D1 erhält, einen ersten Druckgradient g1 zu ermitteln und den ermittelten ersten Druckgradient g1 an eine zweite, nachfolgend zu beschreibende Vergleichseinheit V2 weiterzuleiten.
Die zweite Ermittlungseinheit E2 ist signaleingangsseitig mit einem Signalausgang der zweiten Druckerfassungseinheit D2 signaltechnisch verbunden. Die zweite Ermittlungseinheit E2 ist eingerichtet, basierend auf dem zweiten Druckwert d2, den die Ermittlungseinheit E1 von der zweiten Druckerfassungseinheit D2 erhält, einen zweiten Druckgradient g2 zu ermitteln und den ermittelten zweiten Druckgradient g2 an die zweite Vergleichseinheit V2 weiterzuleiten.
Die Anordnung AO weist zudem die zuvor genannte erste und zweite Vergleichseinheit V1, V2 auf, die bspw. jeweils als ein Komparator ausgebildet sind.
Die erste Vergleichseinheit V1 ist signaleingangsseitig mit dem Signalausgang der ersten Druckerfassungseinheit D1 und dem Signalausgang der zweiten Druckerfassungseinheit D2 signaltechnisch verbunden. Die erste Vergleichseinheit V1 ist eingerichtet, den ersten Druckwert d1 der ersten Druckerfassungseinheit D1 und den zweiten Druckwert d2 der zweiten Druckerfassungseinheit D2 voneinander unabhängig jeweils mit einer ersten vorgegebenen Druckwertschwelle ds1 und mit einer zweiten vorgegebenen Druckwertschwelle ds2 zu vergleichen und das Vergleichsergebnis an eine nachfolgend zu beschreibende Erkennungseinheit K weiterzuleiten.
Die zweite Vergleichseinheit V2 ist signaleingangsseitig mit dem Signalausgang der ersten Ermittlungseinheit E1 und dem Signalausgang der zweiten Ermittlungseinheit E2 signaltechnisch verbunden. Die zweite Vergleichseinheit V2 ist eingerichtet, den ersten Druckgradient g1 der ersten Ermittlungseinheit E1 und den zweiten Druckgradient g2 der zweiten Ermittlungseinheit E2 voneinander unabhängig jeweils mit einer ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle gs1 und mit einer zweiten vorgegebenen Druckgradientschwelle gs2 zu vergleichen und das Vergleichsergebnis an die Erkennungseinheit K weiterzuleiten.
Die Anordnung AO weist außerdem die zuvor genannte Erkennungseinheit K auf, die bspw. als Teil des oben genannten Mikrorechners ausgebildet ist.
Die Erkennungseinheit K ist signaleingangsseitig mit dem Signalausgang der ersten Vergleichseinheit V1 und dem Signalausgang der zweiten Vergleichseinheit V2 signaltechnisch verbunden. Die Erkennungseinheit K ist eingerichtet, basierend auf den Vergleichsergebnissen der ersten und der zweiten Vergleichseinheit V1, V2 einen kritischen Zustand oder einen gefährlichen Zustand bei den Batteriezellen BZ und somit bei der Batterievorrichtung BV zu erkennen, und beim Erkennen eines derartigen kritischen oder gefährlichen Zustandes ein entsprechendes Signal an eine nachfolgend zu beschreibende zentrale Regelungs-/Steuerungseinheit R abzugeben.
Die Anordnung AO weist ferner die zuvor genannte zentrale Regelungs-/Steuerungseinheit R zum Steuern und Regeln der Batterievorrichtung BV auf, die signaleingangsseitig mit einem Signalausgang der Erkennungseinheit K und jeweils einem Signalausgang der ersten und der zweiten Vergleichseinheit V1, V2 signaltechnisch verbunden ist.
Die Regelungs-/Steuerungseinheit R ist eingerichtet, beim Erhalt eines Signals von der Erkennungseinheit K, das einen kritischen Zustand bei den Batteriezellen BZ signalisiert, durch Ändern mindestens eines Betriebsparameters bei der Batterievorrichtung BV den Betriebszustand der Batterievorrichtung BV zu ändern und somit den kritischen Zustand zu entschärfen. Ferner ist die Regelungs-/Steuerungseinheit R eingerichtet, beim Erhalt eines Signals von der Erkennungseinheit K, das einen gefährlichen Zustand bei den Batteriezellen BZ signalisiert, die Batterievorrichtung BV abzuschalten und weitere geeigneten Maßnahmen einzuleiten, wodurch Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs und sonstige Personen vor Gefahren durch die Batterievorrichtung BV geschützt werden.
Nachdem die Anordnung AO zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung BV mithilfe von 1 detailliert beschrieben wurde, wird nachfolgend das Verfahren zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung BV mithilfe von 2 näher beschrieben.
Das Verfahren kann grob in zwei folgenden Verfahrensabschnitten B und C aufgeteilt werden, nämlich:

- Plausibilitätsprüfung der Fehlerfreiheit bei der Anordnung AO (Verfahrensabschnitt B); und
- Erkennen von kritischen oder gefährlichen Zuständen bei der Batterievorrichtung BV und Einleiten von entsprechenden Maßnahmen (Verfahrensabschnitt C).

Dabei setzen die beiden Verfahrensabschnitte B und C jeweils einen vorrausgehenden Verfahrensabschnitt A voraus bzw. enthalten diesen Verfahrensabschnitt A:

- Erfassen von Druckwerten und Ermitteln von Druckgradienten (Verfahrensabschnitt A).

In dem Verfahrensabschnitt A werden die Druckwerterfassung und Druckgradientenermittlung SA1, SA2, SA3, SA4 durchgeführt, die für die nachfolgenden beiden Verfahrensabschnitte B und C notwendig sind.
Die beiden Verfahrensabschnitte B und C sind in 2 jeweils mit einer Ansicht A und B veranschaulicht.
In dem Verfahrensabschnitt B wird überprüft, ob die Anordnung AO, insb. die beiden Druckerfassungseinheiten D1, D2 und die beiden Ermittlungseinheiten E1, E2 fehlerfrei funktionieren bzw. ob die von den Druckerfassungseinheiten D1, D2 erfassten Druckwerte d1, d2 und die von den Ermittlungseinheiten E1, E2 ermittelten Druckgradienten g1, g2 plausibel erscheinen.
Mit dem Verfahrensabschnitt B bzw. der Plausibilitätsprüfung wird verhindert, dass in dem anschließenden Verfahrensabschnitt C bzw. bei der Ermittlung von kritischen oder gefährlichen Zuständen bei der Batterievorrichtung BV durch Ausfall einer der oben genannten Komponenten der Anordnung AO zu einer Fehlerdiagnose bei der Batterievorrichtung BV kommt bzw. eine fehlerfreie Diagnose erschwert wird.
Als Grundlage für die Plausibilitätsprüfung dient die Tatsache, dass aufgrund der Größe des Batteriegehäuses GH und die Öffnung am Gehäuse GH sowie des in der Regel konstanten Umgebungsluftdrucks der Luftdruck im Inneren des Gehäuses GH nicht (bzw. nicht über eine längere Zeit) einen bestimmten „plausiblen“ Druckwertebereich BD unter- oder überschreiten kann. Entsprechend kann eine Luftdruckveränderung bzw. der Druckgradient im Inneren des Gehäuses GH nicht (bzw. nicht über eine längere Zeit) einen bestimmten „plausiblen“ Druckgradientenbereich BG unter- oder überschreiten.
Diese Tatsache wird zur Plausibilitätsprüfung herangezogen und die von den Druckerfassungseinheiten D1, D2 erfassten Druckwerte d1, d2 und die von den Ermittlungseinheiten E1, E2 ermittelten Druckgradienten g1, g2 werden auf deren Plausibilität hin überprüfen.
Die Plausibilitätsprüfung wird in einem Stillstand des Fahrzeugs oder nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer nach einem Start des Fahrzeugs (und noch vor dem Abfahren des Fahrzeugs) und somit nach einem ausreichenden Druckausgleich bei der Batterievorrichtung BV für eine erste vorgegebene Zeitdauer durchgeführt.
Hierzu erfasst die erste Druckerfassungseinheit D1 gemäß einem Verfahrensschritt SA1 in der oben beschriebenen Weise einen ersten Druckwert d1 und leitet diesen an die erste Ermittlungseinheit E1 und die erste Vergleichseinheit V1 weiter. Dabei wird als der erste Druckwert d1 mehrere Druckmesswerte in vorgegebenen Zeitabständen gemessen und als der erste Druckwert d1 zusammen weitergeleitet.
Analog erfasst die zweite Druckerfassungseinheit D2 gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SA2 ebenfalls in der oben beschriebenen Weise einen zweiten Druckwert d2 und leitet diesen an die zweite Ermittlungseinheit E2 und die zweite Vergleichseinheit V2 weiter. Dabei wird als der zweite Druckwert d2 mehrere Druckmesswerte in den vorgegebenen Zeitabständen gemessen und als der zweite Druckwert d2 zusammen weitergeleitet.
Die erste Ermittlungseinheit E1 ermittelt gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SA3 aus dem übermittelten ersten Druckwert d1 bzw. den entsprechenden Druckmesswerten einen ersten Druckgradient g1 und leitetet diesen an die zweite Vergleichseinheit V2 weiter. Analog ermittelt die zweite Ermittlungseinheit E2 gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SA4 aus dem übermittelten zweiten Druckwert d2 bzw. den entsprechenden Druckmesswerten einen zweiten Druckgradient g2 und leitetet diesen an die zweite Vergleichseinheit V2 weiter.
Die erste Vergleichseinheit V1 überprüft gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SB1, ob der erste und der zweite Druckwert d1, d2 bzw. die Druckmesswerte allesamt innerhalb des vorgegebenen „plausiblen“ Druckwertebereichs BD liegen. Hierzu vergleicht die erste Vergleichseinheit V1 den ersten Druckwert d1 und den zweiten Druckwert d2 voneinander unabhängig jeweils mit einem unteren und einem oberen Schwellwert des Druckwertebereichs BD. Liegt mindestens einer von dem ersten und dem zweiten Druckwert d1, d2 außerhalb des Druckwertebereichs BD, so gibt die erste Vergleichseinheit V1 ein Fehlersignal an die zentrale Regelungs-/Steuerungseinheit R ab, das signalisiert, dass die Anordnung AO fehlerhaft ist.
Analog überprüft die zweite Vergleichseinheit V2 gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SB2, ob der erste und der zweite Druckgradient g1, g2 innerhalb des vorgegebenen „plausiblen“ Druckgradientenbereichs BG liegen. Hierzu vergleicht die zweite Vergleichseinheit V2 den ersten Druckgradient g1 und den zweiten Druckgradient g2 voneinander unabhängig jeweils mit einem unteren und einem oberen Schwellwert des Druckgradientenbereichs BG. Liegt mindestens einer von dem ersten und dem zweiten Druckgradient g1, g2 außerhalb des Druckgradientenbereichs BG, so gibt die zweite Vergleichseinheit V2 das Fehlersignal an die zentrale Regelungs-/Steuerungseinheit R ab.
Optional wird zwischen dem ersten und dem zweiten Druckwert d1, d2 eine Druckwertdifferenz berechnet und überprüft, ob diese Druckwertdifferenz innerhalb eines vorgegebenen Druckwertdifferenzbereichs liegt. Liegt wenn die Druckwertdifferenz außerhalb des Druckwertdifferenzbereichs, so wird das Fehlersignal an die zentrale Regelungs-/Steuerungseinheit R abgegeben. Analog wird zwischen dem ersten und dem zweiten Druckgradient g1, g2 eine Druckgradientdifferenz berechnet und überprüft, ob diese Druckgradientdifferenz innerhalb eines vorgegebenen Druckgradientdifferenzbereichs liegt. Liegt die Druckgradientdifferenz außerhalb des Druckgradientdifferenzbereichs, so wird ebenfalls das Fehlersignal an die zentrale Regelungs-/Steuerungseinheit R abgegeben.
Diese optionalen Verfahrensschritte haben ihre Grundlage darin, dass die beiden Druckerfassungseinheiten D1, D2 bzw. die beiden Ermittlungseinheiten E1 bei einer Fehlerfreiheit Druckwerte d1, d2 bzw. Druckgradienten g1, g2 mit jeweils einer Abweichung unterhalb bestimmter Toleranzgrenzen liefern müssen. Durch die Plausibilitätsprüfung können zufällige störende Ereignisse bzw. Defekte bei einer oder anderen Einheit ausgeschlossen werden.
Erhält die Regelungs-/Steuerungseinheit R während den Verfahrensschritten SB1, SB2 mindestens ein Fehlersignal, so schaltet sie gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SB3 bspw. die gesamte Batterievorrichtung BV kontrolliert ab und gibt eine Fehlermeldung an bspw. eine übergeordnete zentrale Fahrzeugsteuerungsanordnung ab.
Erhält die Regelungs-/Steuerungseinheit R während den Verfahrensschritten SB1, SB2 kein Fehlersignal, so wiederholt die Anordnung AO die oben genannten Schritte SA1, SA2, SA3, SA4 und SB1, SB2 solange, bis ein Fehlersignal abgegeben wird oder die oben genannte erste Zeitdauer abgelaufen ist.
Ist die erste Zeitdauer abgelaufen, ohne ein Fehlersignal abgegeben wurde, so geht die Anordnung AO gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SB0 in den Verfahrensabschnitt C über und führt nun die eigentliche Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung BV, in der ein kritischer oder ein gefährlicher Zustand bei der Batterievorrichtung BV ermittelt wird und bei Bedarf entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
Die Zustandsbestimmung wird in der Regel während einer gesamten Betriebsdauer des Fahrzeugs durchgeführt. Dabei werden die Verfahrensschritte SA1, SA2, SA3 und SA4 zum Erfassen von Druckwerten d1, d2 und zum Ermitteln von Druckgradienten g1, g2 in analoger Weise wie bei der Plausibilitätsprüfung (Verfahrensabschnitt B) durchgeführt.
Die erste Vergleichseinheit V1 vergleicht gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC1 den ersten und den zweiten Druckwert d1, d2 bzw. die Druckmesswerte voneinander unabhängig jeweils mit der ersten vorgegebenen Druckwertschwelle ds1. Unterschreiten die Druckwerte d1, d2 die erste Druckwertschwelle ds1, so gibt die erste Vergleichseinheit V1 ein „Normalzustand“-Signal an die Erkennungseinheit K ab, das signalisiert, dass basierend auf den Druckwerten d1, d2 kein kritischer oder kein gefährlicher Zustand bei den Batteriezellen BZ bzw. bei der Batterievorrichtung BV festgestellt wurde. Überschreitet dagegen mindestens einer der beiden Druckwerte d1, d2 die erste Druckwertschwelle ds1, so gibt die erste Vergleichseinheit V1 ein Warnsignal an die Erkennungseinheit K ab, das signalisiert, dass basierend auf den Druckwerten d1, d2 ein kritischer Zustand bei den Batteriezellen BZ bzw. bei der Batterievorrichtung BV festgestellt wurde.
Analog vergleicht die zweite Vergleichseinheit V2 gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC2 den ersten und den zweiten Druckgradient g1, g2 voneinander unabhängig jeweils mit der ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle gs1. Unterschreiten die Druckgradienten g1, g2 die erste Druckgradientschwelle gs1, so gibt die zweite Vergleichseinheit V2 ein weiteres „Normalzustand“-Signal an die Erkennungseinheit K ab, das signalisiert, dass basierend auf den Druckgradienten g1, g2 kein kritischer oder kein gefährlicher Zustand bei den Batteriezellen BZ bzw. bei der Batterievorrichtung BV festgestellt wurde. Überschreitet dagegen mindestens einer der beiden Druckgradienten g1, g2 die erste Druckgradientschwelle gs1, so gibt die zweite Vergleichseinheit V2 ein Warnsignal an die Erkennungseinheit K ab, das signalisiert, dass basierend auf den Druckgradienten g1, g2 ein kritischer Zustand bei den Batteriezellen BZ bzw. bei der Batterievorrichtung BV festgestellt wurde.
Erhält die Erkennungseinheit K von den beiden Vergleichseinheiten V1, V2 nur „Normalzustand“-Signale, so geht sie von einem nicht-kritischen bzw. nicht-gefährlichen Zustand bei der Batterievorrichtung BV aus und veranlasst gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC0, die zuvor genannten Schritte SA1, SA2, SA3, SA4, SC1 und SC2 zu wiederholen. Ferner wird in einem Fehlerinformationsspeicher ein Fehlerfall eingetragen.
Erhält die Erkennungseinheit K von den beiden Vergleichseinheiten V1, V2 mindestens ein Warnsignal, so geht sie von einem mindestens kritischen Zustand bei der Batterievorrichtung BV aus und veranlasst die beiden Vergleichseinheiten V1, V2, die Druckwerte d1, d2 mit einer zweiten, gegenüber der ersten Druckwertschwelle ds1 höheren Druckwertschwelle ds2 bzw. die Druckgradienten g1, g2 mit einer zweiten, gegenüber der ersten Druckgradientschwelle gs1 höheren Druckgradientschwelle gs2 zu vergleichen.
Daraufhin vergleicht die erste Vergleichseinheit V1 gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC5 den ersten und den zweiten Druckwert d1, d2 voneinander unabhängig jeweils mit der zweiten Druckgradientschwelle gs2. Unterschreiten die beiden Druckwerte d1, d2 die zweite Druckwertschwelle ds2 oder überschreitet nur einer der beiden Druckwerte d1, d2 die zweite Druckwertschwelle ds2, so hält die erste Vergleichseinheit V1 das Warnsignal an die Erkennungseinheit K aufrecht. Überschreiten dagegen die beiden Druckwerte d1, d2 die zweite Druckwertschwelle ds2, so gibt die erste Vergleichseinheit V1 ein Gefahrsignal an die Erkennungseinheit K ab, das signalisiert, dass basierend auf den Druckwerten d1, d2 ein gefährlicher Zustand bei den Batteriezellen BZ bzw. bei der Batterievorrichtung BV festgestellt wurde.
Analog vergleicht die zweite Vergleichseinheit V2 gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC6 den ersten und den zweiten Druckgradient g1, g2 voneinander unabhängig jeweils mit der zweiten Druckgradientschwelle gs2. Unterschreiten die beiden Druckgradienten g1, g2 die zweite Druckgradientschwelle gs2 oder überschreitet nur einer der beiden Druckgradienten g1, g2 die zweite Druckgradientschwelle gs2, so hält die zweite Vergleichseinheit V2 das weitere Warnsignal an die Erkennungseinheit K aufrecht. Überschreiten dagegen die beiden Druckgradienten g1, g2 die zweite Druckgradientschwelle gs2, so gibt die zweite Vergleichseinheit V2 ein weiteres Gefahrsignal an die Erkennungseinheit K ab, das signalisiert, dass basierend auf den Druckgradienten g1, g2 ein gefährlicher Zustand bei den Batteriezellen BZ bzw. bei der Batterievorrichtung BV festgestellt wurde.
Erhält die Erkennungseinheit K von den beiden Vergleichseinheiten V1, V2 nur zwei Warnsignale oder ein Warn- und ein Gefahrsignal, so erkennt sie gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC3 von einem „nur“ kritischen Zustand bei der Batterievorrichtung BV und veranlasst durch Abgabe eines entsprechenden Warnsignals an die Regelungs-/Steuerungseinheit R die Regelungs-/Steuerungseinheit R, gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC4 mindestens einen Betriebsparameter der Batterievorrichtung BV zu ändern und somit die Batterievorrichtung BV von dem kritischen Zustand zu „befreien“. Ist die Batterievorrichtung BV an einem steuer-/regelbaren Kühlkreislauf angeschlossen, so erhöht die Kühlleistung der Regelungs-/Steuerungseinheit R und reduziert somit die Betriebstemperatur der Batteriezellen BZ. Alternativ reduziert die Regelungs-/Steuerungseinheit R die Leistung der Batterievorrichtung BV und verhindert somit einen weiteren Temperaturanstieg und folglich einen weiteren Anstieg vom Luftdruck im Inneren des Batteriegehäuses GH. Ferner veranlasst die Erkennungseinheit K gemäß dem Verfahrensschritt SC3, die zuvor genannten Schritte SA1, SA2, SA3, SA4, SC1, SC2, SC5 und SC6 zu wiederholen. Außerdem wird in dem Fehlerinformationsspeicher ein Fehlerfall eingetragen.
Erhält die Erkennungseinheit K von den beiden Vergleichseinheiten V1, V2 zwei Gefahrsignale, so erkennt sie gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC7 von einem gefährlichen Zustand bei der Batterievorrichtung BV und veranlasst durch Abgabe eines entsprechenden Gefahrsignals an die Regelungs-/Steuerungseinheit R die Regelungs-/Steuerungseinheit R, gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC8 die Batterievorrichtung BV kontrolliert vollständig abzuschalten und somit das Fahrzeug kontrolliert zum Stillstand zu bringen. Ferner informiert die Regelungs-/Steuerungseinheit R durch Abgabe eines entsprechenden akustischen oder optischen Warnsignals die Fahrzeuginsassen, schnellstmöglich das Fahrzeug zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung (BV) mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses (GH) angeordneten Batteriezellen (BZ), mit Schritten: - erstes Erfassen (SA1) eines ersten Druckwertes (d1) im Inneren des Batteriegehäuses (GH) mittels einer ersten Druckerfassungseinheit (D1); - zweites Erfassen (SA2) eines zweiten Druckwertes (d2) im Inneren des Batteriegehäuses (GH) mittels einer zweiten Druckerfassungseinheit (D2); - erstes Ermitteln (SA3) eines ersten Druckgradients (g1) basierend auf dem ersten Druckwert (d1); - zweites Ermitteln (SA4) eines zweiten Druckgradients (g2) basierend auf dem zweiten Druckwert (d2); - erstes Vergleichen (SC1) des ersten (d1) und des zweiten (d2) Druckwertes mit einer ersten vorgegebenen Druckwertschwelle (ds1); - zweites Vergleichen (SC2) des ersten (g1) und des zweiten (g2) Druckgradients mit einer ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle (gs1); - erstes Erkennen (SC3) eines kritischen Zustandes bei den Batteriezellen (BZ), wenn mindestens einer des ersten (d1) und des zweiten (d2) Druckwerts die erste Druckwertschwelle (ds1) überschreitet, oder mindestens einer des ersten (g1) und des zweiten (g2) Druckgradients die erste Druckgradientschwelle (gs1) überschreitet; - Ändern (SC4) mindestens eines Betriebsparameters bei der Batterievorrichtung (BV) beim Erkennen des kritischen Zustandes.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit Schritten: - drittes Vergleichen (SC5) des ersten (d1) und des zweiten (d2) Druckwertes mit einer zweiten vorgegebenen Druckwertschwelle (ds2); - viertes Vergleichen (SC6) des ersten (g1) und des zweiten (g2) Druckgradients mit einer zweiten vorgegebenen Druckgradientschwelle (gs2); - zweites Erkennen (SC7) eines gefährlichen Zustandes bei den Batteriezellen, wenn der erste (d1) und der zweite (d2) Druckwert die zweite Druckwertschwelle (ds2) überschreiten und der erste (g1) und der zweite (g2) Druckgradient die zweite Druckgradientschwelle (gs2) überschreiten; - Abschalten (SC8) der Batterievorrichtung (BV) beim Erkennen des gefährlichen Zustandes.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit Schritten: - erstes Überprüfen (SB1), ob der erste (d1) und der zweite (d2) Druckwert innerhalb eines vorgegebenen Druckwertebereichs (BD) liegen; - Ausgeben (SB3) eines Fehlersignals, wenn der erste (d1) und/oder der zweite (d2) Druckwert außerhalb des Druckwertebereichs (BD) liegen, wobei das Fehlersignal hinweist, dass die erste (D1) und/oder die zweite (D2) Druckerfassungseinheit fehlerhaft sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit Schritten: - zweites Überprüfen (SB2), ob der erste (g1) und der zweite (g2) Druckgradient innerhalb eines vorgegebenen Druckgradientenbereichs (BG) liegen; - Ausgeben (SB3) des Fehlersignals, wenn der erste (g1) und/oder der zweite (g2) Druckgradient außerhalb des Druckgradientenbereichs (BG) liegen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit Schritten: - drittes Überprüfen, ob eine Druckwertdifferenz zwischen dem ersten (d1) und dem zweiten (d2) Druckwert innerhalb eines vorgegebenen Druckwertdifferenzbereichs liegt; - Ausgeben (SB3) des Fehlersignals, wenn die Druckwertdifferenz außerhalb des Druckwertdifferenzbereichs liegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit Schritten: - viertes Überprüfen, ob eine Druckgradientdifferenz zwischen dem ersten (g1) und dem zweiten (g2) Druckgradient innerhalb eines vorgegebenen Druckgradientdifferenzbereichs liegt; - Ausgeben (SB3) des Fehlersignals, wenn die Druckgradientdifferenz außerhalb des Druckgradientdifferenzbereichs liegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei: - der Schritt des ersten Erfassens (SA1) ferner vorsieht, dass der erste Druckwert (d1) als ein erster relativer Druckwert im Inneren eines Batteriegehäuses (GH) zu einem Druckwert in der Umgebung des Batteriegehäuses (GH) erfasst wird; - der Schritt des zweiten Erfassens (SA2) ferner vorsieht, dass der zweite Druckwert (d2) als ein zweiter relativer Druckwert im Inneren eines Batteriegehäuses (GH) zu dem Druckwert in der Umgebung des Batteriegehäuses (GH) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Schritte des ersten (SA1) und des zweiten (SA2) Erfassens, des ersten (SA3) und des zweiten (SA4) Ermittelns, sowie des ersten (SB1), des zweiten (SB2), des dritten und/oder des vierten Überprüfens für eine erste vorgegebene Zeitdauer in einem Stillstand des Fahrzeugs oder nach Ablauf einer zweiten vorgegebenen Zeitdauer nach einem Start des Fahrzeugs wiederholt durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Schritte des ersten (SC1), des zweiten (SC2), des dritten (SC5) und des vierten (SC6) Vergleichens sowie des ersten (SC3) und des zweiten (SC7) Erkennens nach dem Ablauf der ersten Zeitdauer erfolgen werden, wenn in der ersten Zeitdauer der Schritt des Ausgebens (SB3) eines Fehlersignals nicht erfolgt wurde.
Anordnung (AO) zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung (BV) mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses (GH) angeordneten Batteriezellen (BZ), aufweisend: - eine erste Druckerfassungseinheit (D1), die eingerichtet ist, einen ersten Druckwert (d1) im Inneren des Batteriegehäuses (GH) zu erfassen; - eine zweite Druckerfassungseinheit (D2), die eingerichtet ist, einen zweiten Druckwert (d2) im Inneren des Batteriegehäuses (GH) zu erfassen; - eine erste Ermittlungseinheit (E1), die eingerichtet ist, einen ersten Druckgradient (g1) basierend auf dem ersten Druckwert (d1) zu ermitteln; - eine zweite Ermittlungseinheit (E2), die eingerichtet ist, einen zweiten Druckgradient (g2) basierend auf dem zweiten Druckwert (d2) zu ermitteln; - eine erste Vergleichseinheit (V1), die eingerichtet ist, den ersten (d1) und den zweiten (d2) Druckwert mit einer ersten vorgegebenen Druckwertschwelle (ds1) zu vergleichen; - eine zweite Vergleichseinheit (V2), die eingerichtet ist, den ersten (g1) und den zweiten (g2) Druckgradient mit einer ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle (gs1) zu vergleichen; - eine Erkennungseinheit (K), die eingerichtet ist, einen kritischen Zustand bei den Batteriezellen (BZ) zu erkennen, wenn mindestens einer des ersten (d1) und des zweiten (d2) Druckwerts die erste Druckwertschwelle (ds1) überschreitet, oder mindestens einer des ersten (g1) und des zweiten (g2) Druckgradients die erste Druckgradientschwelle (gs1) überschreitet; - eine Regelungs-/Steuerungseinheit (R), die eingerichtet ist, beim Erkennen des kritischen Zustandes mindestens einen Betriebsparameter bei der Batterievorrichtung (BV) zu ändern.
Batterievorrichtung (BV), aufweisend: - ein Batteriegehäuse (GH); - eine Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses (GH) angeordneten Batteriezellen (BZ); - eine Anordnung (AO) nach Anspruch 10 zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung (BV).