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Technisches Gebiet:
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Betreiben einer Batterievorrichtung, insb. einer Traktionsbatterievorrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung eine Batterievorrichtung, insb. eine Traktionsbatterievorrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit einer genannten Anordnung.
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Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung:
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Lithium-Ionen-Batteriezellen oder sonstige Batteriezellen mit vergleichbaren Eigenschaften werden unter anderem in Batterievorrichtungen, insb. in Traktionsbatterievorrichtungen von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen zu deren Antrieb, verwendet.
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Die Batteriezellen sollten dabei bei einer möglichst hohen Betriebstemperatur betrieben werden, da die elektrische Leitfähigkeit von Elektrolyten in den Batteriezellen mit steigender Betriebstemperatur zunimmt, wodurch wiederum die Effizienz der Batteriezellen und somit die der Batterievorrichtungen mit der steigenden Batterietemperatur steigt.
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Andererseits sinkt die thermische Stabilität mancher Elektrolyten, insb. mancher Flüssigelektrolyten, in den Batteriezellen jedoch ab einer bestimmten Temperatur rapide ab und die Elektrolyten fangen ab dieser Temperatur an, sich zu zersetzen. Dies führt wiederum zu einem unkontrollierbaren Ausfall der Batteriezellen. Diese bestimmte Temperatur wird allgemein „batteriespezifische thermische Stabilitätsgrenze“ genannt. Dabei hängt die thermische Stabilitätsgrenze von vielen äußeren und inneren Faktoren der Batteriezellen ab und ändert sich über die Lebensdauer der Batteriezellen. Folglich kann die thermische Stabilitätsgrenze nicht vorab ermittelt bzw. festgelegt werden.
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Wie bei vielen anderen technischen Vorrichtungen üblich, besteht bei den Batterievorrichtungen die allgemeine Anforderung, diese möglichst sicher und effizient zu betreiben.
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Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der eine Batterievorrichtung mit einer Anzahl von Batteriezellen möglichst ohne Ausfälle bei den Batteriezellen effizient betrieben werden kann.
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Beschreibung der Erfindung:
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Diese Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben einer Batterievorrichtung, insb. einer Traktionsbatterievorrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses der Batterievorrichtung angeordneten Batteriezellen bereitgestellt.
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Gemäß dem Verfahren wird (mindestens) eine Fluidkonzentration (mindestens) eines vorbestimmten Fluids im Inneren des Batteriegehäuses, insb. an oder in den jeweiligen Batteriezellen, (fortlaufend bzw. wiederholt) erfasst. Dabei kann die Fluidkonzentration an einem Ort innerhalb des Batteriegehäuses und außerhalb der Batteriezellen gemessen werden. Anschließend wird die erfasste Fluidkonzentration (fortlaufend) mit (mindestens) einer vorgegebenen Konzentrationsschwelle verglichen. Wenn bzw. sobald die erfasste Fluidkonzentration die Konzentrationsschwelle überschreitet, wird eine maximal erlaubte Betriebstemperatur der Batterievorrichtung (dynamisch) adaptiert bzw. angepasst. Die Batterievorrichtung wird dann (fortlaufend) derart betrieben, dass die maximal erlaubte Betriebstemperatur nicht überschritten wird.
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Die Fluidkonzentration des vorbestimmten Fluids im Inneren des Batteriegehäuses, insb. an oder in den jeweiligen Batteriezellen, wird, insb. über die gesamte Lebensdauer der Batterievorrichtung, fortlaufend kontinuierlich oder in vorgegebenen regelmäßigen Abständen wiederholt erfasst und fortlaufend mit mindestens einer bzw. einer Anzahl von vorgegebenen Konzentrationsschwellen verglichen. Überschreitet die erfasste Fluidkonzentration die Konzentrationsschwelle/n, so wird die maximal erlaubte Betriebstemperatur der Batterievorrichtung dynamisch adaptiert bzw. angepasst. In der anschließenden Betriebsphase bis zu der nächsten Adaption wird die Batterievorrichtung dann fortlaufend derart betrieben, dass die maximal erlaubte Betriebstemperatur in dieser Betriebsphase nicht überschritten wird.
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Als das vorbestimmte Fluid wird dabei insb. ein Zersetzungsprodukt von Batteriezellen-Materialien ausgewählt, dessen Konzentrationsänderung in einem direkten kausalen Zusammenhang zu einem Batteriezellen-Zustand steht, bei dem die (veränderliche) batteriespezifische thermische Stabilitätsgrenze der Batteriezellen überschritten wird und bei dem die Batteriezellen-Materialien anfangen, sich zu zersetzen. Anhand der Konzentrationsänderung dieses Fluids kann somit eine Schlussfolgerung auf einer Überschreitung der (veränderlichen) batteriespezifischen thermischen Stabilitätsgrenze gezogen werden. Durch eine geeignete Auswahl des Fluids kann eine Zersetzungserscheinung bei den Batteriezellen frühzeitig erkannt werden. Entsprechend kann die Batteriezellentemperatur rechtzeitig auf die maximal erlaubte Betriebstemperatur bzw. die dynamische thermische Stabilitätsgrenze reduziert werden. Ist die maximal erlaubte Betriebstemperatur bzw. die dynamische thermische Stabilitätsgrenze bekannt, so können die Batterievorrichtung bzw. die Batteriezellen bei einer möglichst hohen Temperatur betrieben werden, welche die thermische Stabilitätsgrenze nicht überschreitet.
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Durch die dynamische Adaption der maximal erlaubten Betriebstemperatur basierend auf der (fortlaufend bzw. wiederholt) erfassten Fluidkonzentration des vorbestimmten Fluids und den anschließenden Betrieb der Batterievorrichtung an oder unter der maximal erlaubten Betriebstemperatur bis zur nächsten Adaption können die Batterievorrichtung bzw. die Batteriezellen über deren gesamte Lebensdauer schonend und zugleich effizient betrieben werden. Weiterführende Zersetzung der Batteriezellen-Materialien wird somit verhindert bzw. auf eine minimale ungefährliche Maße begrenzt. Entsprechend werden temperaturbedingte Ausfälle bei den Batteriezellen vermieden und folglich wird die Lebensdauer der Batteriezellen-Materialien verlängert.
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Dabei werden die Batterievorrichtung bzw. die Batteriezellen bei einer Betriebstemperatur betrieben, welche stets (und insb. über die gesamte Lebensdauer der Batterievorrichtung bzw. der Batteriezellen) und bspw. genau an oder um 1 %, 2%, 5%, 8%, 10%, 15% oder maximal 20% unter der maximal erlaubten, dynamisch adaptierten Betriebstemperatur liegt.
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Dadurch werden die Batterievorrichtung bzw. die Batteriezellen bei einer möglichst hohen Betriebstemperatur betrieben, ohne dabei die batteriespezifische thermische Stabilitätsgrenze überschritten wird. Folglich ist eine Möglichkeit bereitgestellt, mit der eine Batterievorrichtung ohne nennenswerte temperaturbedingte Ausfälle effizient betrieben werden kann.
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Die Batteriezellen sind bspw. als Lithium-Ionen-Batteriezellen oder sonstige Batteriezellen mit vergleichbaren Eigenschaften ausgebildet. Entsprechend ist die Batterievorrichtung bspw. als eine Lithium-Batterievorrichtung ausgebildet sein.
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Bspw. wird als die Fluidkonzentration des vorbestimmten Fluids eine Konzentration eines vorbestimmten Gases erfasst, das eins der Zersetzungsprodukte der Elektrolyten der Batteriezellen ist.
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Bspw. wird als die Konzentration des vorbestimmten Gases eine Konzentration des Wasserstoffs „H2“, eine Konzentration des Kohlenstoffdioxids „CO2“, eine Konzentration des Kohlenstoffmonoxids „CO“ oder eine Konzentration eines Kohlenwasserstoffs erfasst. Die genannten Gase sind als Zersetzungsprodukte der Elektrolyten der Batteriezellen. Der Anstieg der Konzentration dieser Gase im Inneren des Batteriegehäuses ist ein Indikator dafür, dass die maximal erlaubte Betriebstemperatur der Batteriezellen überschritten ist.
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Bspw. wird die erfasste Fluidkonzentration mit Konzentrationsschwellen einer vorbestimmten Betriebstemperatur-Konzentrations-Umsetzungstabelle (Lookup-Tabelle) der Batterievorrichtung verglichen. Die maximal erlaubte Betriebstemperatur wird dann anhand der Betriebstemperatur-Konzentrations-Umsetzungstabelle und basierend auf dem Vergleichsergebnis angepasst. In dieser Tabelle wird bspw. eine Vielzahl von vorab ermittelten, maximal erlaubten Betriebstemperaturen für verschiedene Lebensabschnitte der Batteriezellen bzw. für verschiedene Zustandswerte (SOH-Werte, auf Englisch „State of Health“) der Batteriezellen abgespeichert. Abhängig von den jeweiligen aktuellen Lebensabschnitten bzw. SOH-Werten der Batteriezellen wird dann eine entsprechende Konzentrationsschwelle aus der Tabelle abgelesen und mit der aktuell erfassten Fluidkonzentration verglichen.
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Bspw. wird die erfasste Fluidkonzentration mit einer weiteren vorgegebenen kritischen Konzentrationsschwelle verglichen. Wenn und sobald die erfasste Fluidkonzentration die weitere kritische Konzentrationsschwelle überschreitet, wird eine kritische Situation bei der Batterievorrichtung erkannt. Beim Erkennen einer kritischen Situation wird eine Fehlermeldung bspw. in Form von einem Warnsignal ausgegeben. Optional wird die Batterievorrichtung kontrolliert abgeschaltet. Mit dieser Maßnahme wird eine drohende Gefahr eines so genannten thermischen Durchgehens bei den Batteriezellen frühzeitig erkannt und durch Abgabe einer Fehlermeldung werden Gegenmaßnahmen, wie z. B. Abschalten der Batterievorrichtung, eingeleitet.
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Bspw. werden die zuvor genannten Schritte des Erfassens der Fluidkonzentration, des Vergleichens mit der Konzentrationsschwelle und des Adaptierens der maximal erlaubten Betriebstemperatur und ggf. auch des Erkennens der kritischen Situation sowie des Ausgebens einer Fehlermeldung über die, insb. gesamte, Lebensdauer der Batterievorrichtung kontinuierlich oder in vorgegebenen Zeitabständen fortlaufend und iterativ durchgeführt.
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Bspw. wird die Batterievorrichtung durch Kühlen bzw. Erwärmen derart temperiert, dass die Batterievorrichtung (geringfügig) unter bzw. (genau) an der maximal erlaubten Betriebstemperatur betrieben wird. Insb. wird die Batterievorrichtung dabei genau an oder geringfügig unter der maximal erlaubten Betriebstemperatur betrieben.
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Bspw. wird neben der Fluidkonzentration noch ein Luftdruck im Inneren des Batteriegehäuses erfasst. Die maximal erlaubte Betriebstemperatur wird in diesem Fall zusätzlich zu der Fluidkonzentration noch basierend auf dem erfassten Luftdruck angepasst. Mit den Luftdruckwerten wird einer der Haupteinflussfaktoren für die Fluidkonzentration miterfasst und bei der Adaption berücksichtigt. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Adaption erhöht.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Anordnung zum Betreiben einer Batterievorrichtung, insb. einer Traktionsbatterievorrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses angeordneten Batteriezellen bereitgestellt.
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Die Anordnung weist eine Messeinheit auf, die eingerichtet ist, eine Fluidkonzentration eines vorbestimmten Fluids im Inneren des Batteriegehäuses fortlaufend kontinuierlich oder in vorgegebenen Zeitabständen regelmäßig zu erfassen.
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Die Anordnung weist ferner eine Vergleichseinheit auf, die eingerichtet ist, die von der Messeinheit erfasste Fluidkonzentration fortlaufend mit (mindestens) einer vorgegebenen Konzentrationsschwelle zu vergleichen.
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Die Anordnung weist zudem eine Adaptionseinheit auf, die eingerichtet ist, eine maximal erlaubte Betriebstemperatur der Batterievorrichtung fortlaufend dynamisch anzupassen, wenn und sobald die erfasste Fluidkonzentration die Konzentrationsschwelle überschreitet.
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Die Anordnung weist außerdem eine Regelungs-/Steuerungseinheit auf, die eingerichtet ist, die Batterievorrichtung bis zur nächsten Anpassung der maximal erlaubten Betriebstemperatur derart zu betreiben, dass die aktuelle maximal erlaubte Betriebstemperatur nicht überschritten wird.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Batterievorrichtung, insb. eine Traktionsbatterievorrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, bereitgestellt.
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Die Batterievorrichtung weist eine Batterieanordnung auf, die ein Batteriegehäuse und eine Anzahl von Batteriezellen aufweist, wobei die Batteriezellen im Inneren des Batteriegehäuses angeordnet sind. Die Batterievorrichtung weist ferner eine zuvor beschriebene Anordnung zum Betreiben der Batterievorrichtung auf.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des oben beschriebenen Verfahrens sind, soweit im Übrigen, auf die oben genannte Anordnung bzw. die oben genannte Batterievorrichtung übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der oben genannten Anordnung bzw. der oben genannten Batterievorrichtung anzusehen.
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Beschreibung der Zeichnung:
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Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur in einer schematischen Darstellung eine Batterievorrichtung BV mit einer Anordnung AO zum Betreiben der Batterievorrichtung BV gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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Die Batterievorrichtung BV, die in dieser Ausführungsform als eine Traktionsbatterievorrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs ausgebildet ist, weist ein Batteriegehäuse BG und ein Batteriepaket aus einer Vielzahl von Batteriezellen BZ auf, die in dem Batteriegehäuse BG angeordnet sind und von diesem auch vor mechanischen und sonstigen äußeren Einflüssen geschützt sind. Als die Batteriezellen BZ werden bspw. Lithium-Ionen-Batteriezellen verbaut.
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Darüber hinaus weist die Batterievorrichtung BV eine Temperierungseinheit TE zum Temperieren, sprich zum Kühlen oder Erwärmen, der Batterievorrichtung BV bzw. der Batteriezellen BZ auf. Die Temperierungseinheit TE weist bspw. einen Kühler mit Kühlkanälen zum Durchleiten von einer vortemperierten Kühlflüssigkeit, wie z. B. Kühlwasser, auf.
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Das Batteriegehäuse BG weist bspw. an der Gehäusewand Öffnungen OF auf, durch die Luft bzw. Gase aus dem Inneren des Batteriegehäuses BG in die Umgebung des Batteriegehäuses BG und/oder umgekehrt strömen können. Durch die Öffnungen OF wird der Luftdruck im Inneren des Batteriegehäuses BG dem Luftdruck in der Umgebung des Batteriegehäuses BG angeglichen.
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Die Effizienz der Batterievorrichtung BV mit den Batteriezellen BZ steigt mit steigender Batteriezellentemperatur an, da die Leitfähigkeit von in den Batteriezellen BZ verwendeten Elektrolyten mit der steigenden Batteriezellentemperatur zunimmt und folglich der Innenwiderstand der Batteriezellen BZ mit der steigenden Batteriezellentemperatur abnimmt. Allein aus diesem Gesichtspunkt betrachtet sollten die Batterievorrichtung BV bzw. die Batteriezellen BZ bei einer möglichst hohen Batteriezellen- bzw. Raumtemperatur betrieben werden.
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Andererseits weisen bestimmte in den Batteriezellen BZ vorhandene Flüssigelektrolyten eine begrenzte thermische Stabilität auf, und fangen ab eine bestimmte (Grenz-)Temperatur bzw. eine batteriespezifische thermische Stabilitätsgrenze an, sich zu zersetzen. Als eins von vielen Zersetzungsprodukten dieses Zersetzungsvorganges entsteht dabei Wasserstoff, der sich gasförmig zuerst im Inneren des Batteriegehäuses BG ansammelt und nach und nach über die Öffnungen OF am Batteriegehäuse BG aus dem Batteriegehäuse BG entweicht. Diese batteriespezifische thermische Stabilitätsgrenze stellt die maximal erlaubte Betriebstemperatur der Batteriezellen BZ bzw. der Batterievorrichtung BV dar und sollte nicht überschritten werden. Dabei ist diese thermische Stabilitätsgrenze keineswegs eine über die gesamte Lebensdauer der Batteriezellen BZ gleichbleibende (Grenz-)Temperatur, sondern ändert sich von vielen internen und externen Einflussfaktoren der Batteriezellen BZ beeinflusst über die Lebensdauer der Batteriezellen BZ ständig. Werden die Batteriezellen BZ bei einer Betriebstemperatur höher als der thermischen Stabilitätsgrenze betrieben, so reagieren Salze der Flüssigelektrolyten, insb. Lithiumsalz, der Batteriezellen BZ unkontrollierbar miteinander. Dies führt zu irreversiblen Schäden bei den Batteriezellen BZ und somit zu einer schnellen Alterung und gar zu vorzeitigen Ausfällen dieser Batteriezellen BZ. Um diesem entgegenzuwirken, sollten die Batteriezellen BZ über deren gesamte Lebensdauer hinweg möglichst durchgehend bei Batteriezell- bzw. Raumtemperaturen betrieben werden, die nicht höher als die dynamische thermische Stabilitätsgrenze liegen.
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Darüber hinaus sollten die Batterievorrichtung BV bzw. die Batteriezellen BZ möglichst wenig temperiert, spricht gekühlt oder erwärmt werden, um unnötige Energiekosten zu vermeiden. Da die Leistung zur Temperierung in der Regel aus den Batteriezellen BZ selbst entnommen wird, führt eine unnötige Temperierung der Batterievorrichtung BV zu einer unnötigen Verminderung der sonst wirksam anwendbaren Leistungsmenge der Batterievorrichtung BV.
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Um die Batterievorrichtung BV im Hinblick auf alle drei oben genannten Gesichtspunkte optimal betreiben zu können, weist die Batterievorrichtung BV eine Anordnung AO zum Betreiben der Batterievorrichtung BV auf.
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Die Anordnung AO ist bspw. als Teil eines Batteriemanagementsystems der Batterievorrichtung BV ausgebildet und weist unter anderem eine Messeinheit ME, eine Vergleichseinheit VE, eine Adaptionseinheit AE sowie eine Regelungs-/Steuerungseinheit RE auf.
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Die Messeinheit ME ist eingerichtet, eine Fluidkonzentration mindestens eines vorbestimmten Fluids im Inneren des Batteriegehäuses BG zu erfassen. Dabei weist die Messeinheit ME bspw. einen Wasserstoff-Sensor auf, mit dem die Messeinheit ME kontinuierlich oder in vorgegebenen kurzen Zeitabständen von bspw. einigen Hundert Millisekunden fortlaufend wiederholt die Konzentration des Wasserstoffs im Inneren des Batteriegehäuses BG erfasst. Die Messwerte leitet die Messeinheit ME an die Vergleichseinheit VE weiter, die der Messeinheit ME signaltechnisch nachgeschaltet ist.
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Obwohl der Wasserstoff nach und nach durch die Öffnungen OF aus dem Batteriegehäuse BG entweicht, kann die Messeinheit ME dank der kurzen Messperiode kurzzeitige Anstiege der Wasserstoff-Konzentration im Inneren des Batteriegehäuses BG mit einer hohen Genauigkeit erfassen.
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Die Vergleichseinheit VE ist eingerichtet, die erfasste Fluidkonzentration mit ersten, vorgegebenen Konzentrationsschwellen bspw. einer Betriebstemperatur-Konzentrations-Umsetzungstabelle (Lookup-Tabelle) zu vergleichen. Dabei weist die Vergleichseinheit VE bspw. einen Komparator auf, der die von der Messeinheit ME übermittelten Messdaten der Fluidkonzentration mit den ersten Konzentrationsschwellen zu vergleichen und Vergleichsergebnisse an die nachgeschaltete Adaptionseinheit AE weiterzuleiten.
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Die Adaptionseinheit AE ist eingerichtet, basierend auf den von der Vergleichseinheit VE übermittelten Vergleichsergebnissen eine maximal erlaubte Betriebstemperatur der Batterievorrichtung BV bzw. der Batteriezellen BZ dynamisch anzupassen und die angepasste maximal erlaubte Betriebstemperatur an die nachgeschaltete Regelungs-/Steuerungseinheit RE weiterzuleiten.
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Die Regelungs-/Steuerungseinheit RE ist eingerichtet, die Batterievorrichtung BV zu betreiben, bzw. zu steuern und regeln. Dabei betreibt die Batterievorrichtung BV bei einer Betriebstemperatur, die an, insb. genau an, jedoch nicht über der maximal erlaubten Betriebstemperatur liegt. Hierzu ist die Regelungs-/Steuerungseinheit RE eingerichtet, basierend auf der maximal erlaubten Betriebstemperatur die Temperierungseinheit TE derart zu steuern bzw. zu regeln, dass die Temperierungseinheit TE die Batterievorrichtung BV bzw. die Batteriezellen BZ auf die zuvor genannte Betriebstemperatur erwärmt bzw. kühlt.
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Die Anordnung AO weist optional eine Luftdruckmesseinheit in Form von bspw. einem ersten Luftdrucksensor auf, die eingerichtet ist, einen Luftdruck oder eine zeitliche Luftdruckveränderung im Inneren des Batteriegehäuses BG zu erfassen und die erfassten Druckwerte an die nachgeschaltete Vergleichseinheit VE weiterzuleiten. In diesem Fall enthält die Look-Up-Tabelle als einen weiteren Parameter Druckwerte. Die Vergleichseinheit VE ist entsprechend eingerichtet, die von der Messeinheit ME übermittelten Messdaten der Fluidkonzentration unter Berücksichtigung der erfassten Druckwerte mit den ersten Konzentrationsschwellen zu vergleichen.
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Nachdem der Aufbau der Batterievorrichtung BV samt der Anordnung AO beschrieben wurde, wird nachfolgend deren Funktionsweise, insb. die der Anordnung AO, ausführlich beschrieben:
- Zur Erhöhung der Effizienz und der Lebensdauer bei der Batterievorrichtung BV bzw. der Batteriezellen BZ erfasst die Messeinheit ME unter anderem mittels des Wasserstoff-Sensors während des aktiven Betriebs aber auch außerhalb des aktiven Betriebs (nämlich während der Ruhephase) der Batterievorrichtung BV fortlaufend und in vorgegebenen Zeitabständen regelmäßig Wasserstoff-Konzentration im Inneren des Batteriegehäuses BG bzw. an den Batteriezellen BZ. Die gemessenen Konzentrationswerte leitet die Messeinheit ME in Form von analogen oder digitalen Messdaten an die nachgeschaltete Vergleichseinheit VE weiter.
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Die Vergleichseinheit VE vergleicht unter anderem mittels des Komparators die von der Messeinheit ME übermittelten Konzentrationswerte mit vorgegebenen Konzentrationsschwellen bspw. der oben genannten Look-Up-Tabelle und leitet die Vergleichsergebnisse an die nachgeschaltete Adaptionseinheit AE weiter.
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Die Adaptionseinheit AE passt unter anderem basierend auf den von der Vergleichseinheit VE übermittelten Vergleichsergebnissen eine maximal erlaubte Betriebstemperatur der Batterievorrichtung BV bzw. der Batteriezellen BZ dynamisch an und leitet die angepasste maximal erlaubte Betriebstemperatur an die nachgeschaltete Regelungs-/Steuerungseinheit RE weiter.
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Die Regelungs-/Steuerungseinheit RE betreibt in der nachfolgenden Betriebsphase bis zu der nächsten Adaption die Temperierungseinheit TE der Batterievorrichtung BV derart, dass diese die Batterievorrichtung BV bzw. die Batteriezellen BZ auf eine Betriebstemperatur erwärmt bzw. kühlt, die genau an der maximal erlaubten Betriebstemperatur oder um ca. 5% niedriger als die maximal erlaubte Betriebstemperatur liegt. Dabei überwacht die Regelungs-/Steuerungseinheit RE die Betriebstemperatur der Batterievorrichtung BV kontinuierlich, sodass die maximal erlaubte Betriebstemperatur nicht (bzw. nicht länger als eine vorgegebene Zeitdauer) überschritten wird.
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Dabei wird die maximal erlaubte Betriebstemperatur vorzugsweise über die gesamte Lebensdauer der Batterievorrichtung BV kontinuierlich oder in den vorgegebenen Zeitabständen fortlaufend iterativ und dynamisch angepasst. Hierzu werden die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte, nämlich das Erfassen der Wasserstoff-Konzentration, das Vergleichen der erfassten Wasserstoff-Konzentration mit den Konzentrationsschwellen und das dynamische Adaptieren der maximal erlaubte Betriebstemperatur während der gesamten Lebensdauer der Batterievorrichtung BV kontinuierlich oder in den vorgegebenen Zeitabständen fortlaufend iterativ durchgeführt.
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Auf dieser Weise werden die Batterievorrichtung BV bzw. die Batteriezellen BZ stets an der optimalen Betriebstemperatur betrieben.
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Optional wird auch ein Luftdruck im Inneren des Batteriegehäuses BG miterfasst und bei zur Adaption der maximal erlaubten Betriebstemperatur herangezogen.
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Optional vergleicht die Vergleichseinheit VE die erfasste Wasserstoff-Konzentrationswerte mit einer weiteren vorgegebenen kritischen Konzentrationsschwelle. Wird bzw. sobald die kritische Konzentrationsschwelle von der erfassten Wasserstoff-Konzentrationswerte überschritten, wird von einer kritischen Situation, wie z. B. einem thermischen Durchgehen, bei der Batterievorrichtung BV bzw. den Batteriezellen BZ ausgegangen. In diesem Fall wird die Batterievorrichtung BV kontrolliert abgeschaltet und eine Fehlermeldung ausgegeben.
