[发明专利]用于控制电池单元温度的方法

权利要求书

1.一种用于控制电池模块（20）中的电池单元（22，24）的温度的方法，所述方法包括以下步骤：

-确定电池单元（22，24）的初始温度；

-测量流入或流出电池单元（22，24）的电流（I）；

-使用由微分方程描述的热电池单元模型确定电池单元（22，24）的实际温度梯度，对于所述微分方程的输入值至少包括所确定的初始温度和所测量的电流（I），其中所述热电池单元模型还包括机械信息，从所述机械信息推导出电池单元（22，24）或电池模块（20）的抗热应力连同实际温度梯度；

-将所确定的电池单元（22，24）的温度梯度与预定义期望温度梯度进行比较；

-根据比较的结果，自动调节流入或流出电池单元（22，24）的电流（I）；以及

-使用预定义的可容许变形，以便确保不超过相应的可容许热应力。

2.根据权利要求1的方法，其中在以下情况下借助于电池模块（20）中的温度传感器（34）确定初始温度：

-在预定义时间点，或

-在预定义条件下。

3.根据权利要求2的方法，还包括：

-从所测量的电流（I）确定电池单元是否处于空闲状态；

-测量电池单元保留在空闲状态的时间量；以及

-在电池单元保留在空闲状态的情况下已经度过预定义时间量后，确定电池单元已经达到所述时间点或所述预定义条件，从而允许测量用于每一个电池单元的初始温度。

4.根据权利要求1的方法，还包括：

-确定电池单元（22，24）中的每一个的实际温度梯度在预定义范围内。

5.根据权利要求1的方法，其中热电池单元模型包括：

-电池单元（22，24）的不同侧的表面积，

-电池单元（22，24）的不同侧的表面的传热系数，或

-电池单元（22，24）的质量和比热容，

作为用于热电池单元模型的微分方程的固定输入值。

6.根据权利要求1的方法，还包括：

-借助于电池模块（20）中的温度传感器（34）测量电池模块温度，或

-借助于外部温度传感器（46）测量电池模块（20）周围的环境温度，

作为用于热电池单元模型的微分方程的可变输入值。

7.根据权利要求1的方法，还包括：

-确定电池单元（22，24）的充电/放电模式，以及

-确定在所确定的充电/放电模式期间的预定义期望温度梯度。

8.根据权利要求1的方法，还包括：

-存储针对充电/放电模式序列或相应预定义期望温度或相应预定义期望持续时间的数据组，某存储的温度值要在所述相应预定义期望持续时间内被维持在相应充电/放电模式中。

9.根据权利要求1的方法，还包括：

-确定所存储的充电/放电模式序列以及相应的预定义期望温度和预定义期望持续时间的组；

-确定电池单元（22，24）的实际温度梯度针对所确定的充电/放电模式序列的第一充电/放电模式，是否在长于相应预定义持续时间的实际时间段内保持预定义期望温度梯度；以及

-如果实际时间段长于预定义持续时间，则自动进展到所确定的充电/放电模式序列的下一充电/放电模式。

10.根据权利要求6的方法，还包括：

-通过取决于所测量的流入或流出电池单元的电流（I）的权重因子，调节要供热电池单元模型使用的所测量的电池模块温度。

11.根据权利要求1的方法，还包括：

-确定电池单元（22，24）中的每一个的实际温度梯度等于预定义期望温度梯度。

12.一种电池模块（20）中电池单元（22，24）的温度控制装置，其中所述装置包括：

存储器装置（50），用于存储通过微分方程定义的预定义热电池单元模型以及用于热电池单元模型的电池单元（22，24）的固定输入值；

传感器单元（60），用于确定用于热电池单元模型的可变输入值，其中所述热电池单元模型还包括机械信息，从所述机械信息推导出电池单元（22，24）或电池模块（20）的抗热应力连同实际温度梯度；以及

控制单元（70），其中

所述传感器单元（60）被配置为至少测量流入或流出电池单元（22，24）的电流（I），

所述控制单元（70）被配置为：

-使用所存储的热电池单元模型确定电池单元的实际温度梯度，

-将所确定的温度梯度与预定义期望温度梯度进行比较，

-根据该比较结果，自动调节流入或流出电池单元（22，24）的电流（I），以及

-使用预定义的可容许变形，以便确保不超过相应的可容许热应力。