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装载在电动车辆上的电池和用于其的热调整的方法与流程

2021-12-08 00:38:00 来源:中国专利 TAG:

装载在电动车辆上的电池和用于其的热调整的方法
1.本发明涉及一种用于电池的热调整的设备和方法,特别是一种用于车辆的电池,特别是用于集体运输车辆的电池。
2.已知的是使用在导管内部循环的流体来冷却和/或加热电池,该导管的一部分缠绕成与导热板接触,以分别加热或冷却导热板,导热板与电池接触,并且流体分别通过电阻被加热,或者通过贯穿压缩机和膨胀机的连续相变周期被冷却。电机驱动的泵是必要的,以确保流体的循环。特别地,由于压缩机和泵中存在的许多可移动的机械部分(这些可移动部分是机械振动和磨损的根源),这些已知的设备具有是电能消耗件、体积大、有噪音和几乎不可靠的缺点。另外,出于环境保护的原因,这些设备中使用的所有流体会或即将被法规禁止。
3.因此,本发明旨在为这些问题中的所有或部分提供解决方案。
4.为此,本发明涉及一种电池,该电池被配置为向至少一个致动器电气供电或从至少一个致动器接收电能,所述致动器装载在电气自主的车辆上,该电池包括至少一个电池元件,该至少一个电池元件被配置为存储或释放电能,该电池还包括电气连接到该至少一个电池元件的热电设备,该热电设备包括:
5.‑
第一导热部分,该第一导热部分被放置为与至少一个电池元件接触,
6.‑
至少一个热电单元,该至少一个热电单元被放置为与导热部分接触,该至少一个热电单元被配置为根据流过该至少一个热电单元的第一电强度产生正的或负的第一热功率,该第一电强度由该至少一个电池元件供应,
7.‑
第二导热部分,该第二导热部分被放置成与该至少一个热电单元接触,并且被配置为耗散由至少一个电池元件生成的第二热功率。
8.‑
至少一个第一传感器,该至少一个第一传感器被配置为测量该至少一个电池元件的温度,
9.‑
调整模块,该至少一个第一传感器耦接到该调整模块,该调整模块被配置为根据至少一个电池元件的目标温度来监控第一电强度,使得由至少一个第一传感器测量的温度和目标温度之间的偏差保持低于预定阈值。
10.根据这些布置,电池的温度被保持处于接近目标温度的温度,而不使用法规禁止的传热流体,没有这种流体的泄漏的任何风险。另外,与基于传热流体的循环的常规设备相比,热调整设备体积更小、更简单且更坚固。
11.根据一个实施例,单独地考虑或根据任何技术上可行的组合考虑,本发明包括以下特征中的一个或多个。
12.根据一个实施例,当电池外部的周围温度在

25摄氏度至 55摄氏度之间时,目标温度包含在5摄氏度至35摄氏度之间。
13.根据一个实施例,至少一个电池元件包括锂钛氧化物(lto)、或镍锰钴(nmc)、或磷酸铁锂(lfp)、或锂硫(lis)。
14.根据一个实施例,至少一个致动器包括电动机。
15.根据一个实施例,热电单元由包括n结和p结的珀耳帖单元组成。
16.根据一个实施例,结包括与锑(sb)结合的铋(bi)用于n结,以及与硒(se)结合的碲(te)用于p结,尤其是对于包括在200开尔文至450开尔文之间的结的可能的操作温度。
17.根据一个实施例,结还包括碲(te)、银(ag)、锗(ge)、硒(se)、铅(pb)、锡(sn)和硅(si)化合物,以通过掺杂来改善热电效应的性能。
18.根据一个实施例,调整模块包括开关,该开关被配置为反转流过至少一个热电单元的强度,以便分别控制热电单元的水平处的热量或冷量产生。
19.根据一个实施例,第二导热部分包括电气连接到至少一个电池元件的风扇,风扇被配置为使空气流与第二导热部分接触地循环,空气流取决于要耗散的热功率,要耗散的热功率基于电池的热电模型来估计。
20.根据这些布置,与常规冷却和加热设备相比,热疏散更有效,并且电池的自主性被优化。
21.根据一个实施例,热电设备还包括:
22.‑
第二传感器,该第二传感器被配置为测量该至少一个电池元件外部的周围温度,
23.‑
至少一个第三传感器,该至少一个第三传感器被配置为测量流过至少一个电池元件的第二电强度,
24.并且其中第二传感器和至少一个第三传感器耦接到调整模块,调整模块被配置为基于电池的热电模型,根据目标温度、由第二传感器测量的周围温度和由至少一个第三传感器测量的第二强度来确定第一电强度,电池的所述热电模型包括至少一个电池元件的模型。
25.根据这些布置,根据电能高效收敛过程,电池元件的温度被带入围绕目标温度的预定温度区间内,这因此提高了电池的自主性。
26.根据这些布置,避免了调整自动化的泵送,该泵送将是朝向目标温度低效收敛的起源,从而生成围绕目标温度的连续温度偏差,这将降低电池的使用寿命并且将过度消耗电能。
27.根据一个实施例,调整模块被配置为根据至少一个电池元件的目标温度和至少一个电池元件的所测量的温度之间的偏差来调节至少一个电池元件的热电模型的第一热阻,目标温度从模型中估计。
28.根据一个实施例,根据至少一个电池元件的热功率和热电单元的热壁的热温度来估计目标温度。
29.根据一个实施例,第一热阻是热电单元的热壁和周围环境之间的接触区域的热阻。
30.根据一个实施例,热电单元的电功率由至少一个电池元件的目标温度的最大和最小限值界定。
31.根据一个实施例,调整模块被配置为追求电功率相对于热电单元的冷温度的导数函数的最小值。
32.根据一个实施例,热电单元的电功率取决于热电单元的热温度和至少一个电池元件的热功率。
33.根据一个实施例,至少一个电池元件的热功率根据由n个电池耗散的功率之和来估计。
34.根据一个实施例,根据至少一个电池元件的热功率和热电单元的并且流过第一热阻的电功率之和来估计热电单元的热温度。
35.根据一个实施例,热电单元的流过第一热阻的电功率对应于处于热温度的热电单元的热部分和处于周围温度的环境之间的热传递函数。
36.根据一个实施例,根据热电单元的冷接触区域和至少一个电池元件之间的第二热阻,基于至少一个电池元件的热电模型,根据流过至少一个电池元件的电流,实时估计至少一个电池元件的目标温度。
37.根据一个实施例,调整模块被配置为根据空气和周围温度的相对湿度比来调节至少一个电池元件的目标温度的最大和最小限值。
38.根据这些布置,在用于给热电单元供电以冷却或加热电池的电池上提取的电消耗被优化。
39.根据这些布置,电池的温度被保持在期望的温度范围内,具有优化的电消耗。
40.根据这些布置,避免了在电池的电连接端子附近以及在电池中通过用于在缺陷的情况下管理从电池中疏散气体的盖子进行的水产生。这些布置的实施允许克服一方面在电池本身的正极电连接和负极电连接之间、以及另一方面在正极连接或负极连接中的一个和框架之间的短路的风险。这种配置在铁路应用中特别有用,在这些铁路应用中,所有电池的负极电位连接到框架上。这些布置允许避免由于与包围灰尘相关联的结露或溢出而导致的水积聚,该灰尘通常加载有可能导致破坏性短路的铁颗粒。铁颗粒来源于在制动车辆时产生的灰尘。它们取决于制动系统使用材料的成分。
41.根据一个实施例,调整模块被配置为:
42.‑
根据电池的热电模型估计至少一个电池元件的所估计的温度,
43.‑
计算至少一个电池元件上的所估计的温度和所测量的温度之间的偏差,
44.‑
如果偏差大于所确定的阈值,则通过根据由至少一个第一传感器测量的温度估计电池的热电模型的至少一个参数的值来更新电池的热电模型。
45.根据一个实施例,至少一个参数包括至少一个电池元件的内阻。
46.根据一个实施例,至少一个参数包括至少一个电池元件的热电模型的第一热阻。
47.根据一个实施例,基于至少一个电池元件的热电模型和基于热电单元的热电模型来计算至少一个电池元件的所估计的温度。
48.根据一个实施例,至少一个电池元件的热电模型取决于热电单元的冷接触区域和至少一个电池元件之间的第二热阻。
49.根据一个实施例,至少一个电池元件的热电模型取决于至少一个电池元件的所估计的内阻。
50.根据一个实施例,当数量大于或等于2时,至少一个电池元件的所估计的内阻取决于电池元件的基本内阻,并且取决于构成至少一个电池元件的电池元件的数量。
51.根据一个实施例,至少一个电池元件的热电模型取决于被放置为与热电单元的热侧接触的冷却散热器的热电模型。
52.根据这些布置,电池的热电模型在必要时被重新调节和更新。
53.根据一个实施例,车辆是集体运输车辆,优选地是轨道车辆。
54.根据一个方面,本发明涉及一种电池装配件,该电池装配件包括根据前述实施例
中的任何一个的第一电池和根据前述实施例中的任何一个的第二电池,第一电池的第二导热部分与第二电池的至少一个热电单元接触,并且被配置为吸收和疏散由第二电池的至少一个电池元件产生的热量,使得第一和第二电池共同地具有相同的第二导热部分。
55.这些布置允许获得电池的装配件的更好的紧凑性,所有其他是相同的,并且特别地具有相同的性能。
56.根据一个实施例,单独地考虑或根据任何技术上可行的组合考虑,本发明包括以下特征中的一个或多个。
57.根据一个实施例,多个电池装配件彼此并置。
58.根据这个实施例,根据前述装配件的实施例,根据前述实施例中任一个的多个电池成对组装,并且这些对彼此并置,每个电池对共同的第二导热部分被对齐,以便形成用于强制气流通过的一个单个通道。
59.根据这些布置,进一步提高了装配件的紧凑性。
60.根据另一方面,本发明还涉及一种电池的热调整的方法,该电池被配置为向至少一个致动器电气供电或者从至少一个致动器接收电能,所述致动器装载在电气自主的车辆上,该电池包括:
61.‑
至少一个电池元件,该至少一个电池元件被配置为存储或释放电能,
62.‑
热电设备,该热电设备电气连接到至少一个电池元件,该热电设备包括:
63.‑
第一导热部分,该第一导热部分被放置为与至少一个电池元件接触,
64.‑
至少一个热电单元,该至少一个热电单元被放置为与导热部分接触,该至少一个热电单元被配置为根据流过该至少一个热电单元的第一电强度产生正的或负的第一热功率,该第一电强度由该电池元件供应,
65.‑
第二导热部分,该第二导热部分被放置为与该至少一个热电单元接触,并且被配置为耗散由至少一个电池元件生成的第二热功率,
66.‑
至少一个第一传感器,该至少一个第一传感器被配置为测量该至少一个电池元件的温度,
67.‑
调整模块,该至少一个第一传感器耦接到该调整模块,该调整模块被配置为根据至少一个电池元件的目标温度来监控第一电强度,
68.该方法包括由调整模块实施的以下步骤:
69.‑
控制周围温度的测量;
70.‑
根据设定点温度和周围温度确定第一强度,使得由至少一个第一传感器测量的温度和目标温度之间的偏差保持低于预定阈值。
71.根据一个实施方式,单独地考虑或根据任何技术上可行的组合考虑,该方法包括以下特征中的一个或多个。
72.根据该方法的实施方式,热电设备还包括:
73.‑
第二传感器,该第二传感器被配置为测量该至少一个电池元件外部的周围温度,
74.‑
至少一个第三传感器,该至少一个第三传感器被配置为测量流过至少一个电池元件的第二电强度,
75.并且其中第二传感器和至少一个第三传感器耦接到调整模块,
76.该方法还包括控制第二强度的测量的步骤,
77.并且其中在确定第一强度的步骤,基于电池的热电模型,第一强度取决于设定点温度、周围温度和第二强度,电池的热电模型包括至少一个电池的模型。
78.根据该方法的实施方式,该方法还包括以下步骤:
79.‑
控制至少一个电池元件的温度的测量,
80.‑
根据电池的热电模型估计至少一个电池元件的所估计的温度,
81.‑
计算至少一个电池元件的所估计的温度和所测量的温度之间的偏差,
82.‑
如果偏差大于所确定的阈值,则通过根据所测量的温度估计电池的热电模型的至少一个参数的值来更新电池的热电模型。
83.根据一个实施方式,至少一个参数包括至少一个电池元件的内阻。
84.根据这些布置,电池的热电模型在必要时被重新调节和更新。
85.为了更好地理解本发明,参考附图来描述本发明的实施例和/或实施方式,作为非限制性示例,附图分别表示根据本发明的设备和/或方法的实施例和/或实施方式。附图中相同的附图标记指代相似的元件或其功能相似的元件。
86.[图1]是根据本发明的电池的简化视图,
[0087]
[图2]是根据本发明的电池的透视图,
[0088]
[图3]是根据本发明的电池的透视图,
[0089]
[图4]是根据本发明的方法的简化流程图,
[0090]
[图5]是表示电子调整模块的另一实施例的图。
[0091]
为了解决电动车辆对电功率的需求,电池1嵌入在车辆上以确保电能的存储和释放,该电能由一个或几个致动器消耗、由至少一个电动机移动、并被配置为驱动车辆的驱动轮和/或车辆的其他附件。存储在电池中的电能由车辆外部的充电设备产生,或者在车辆上通过将机械能转换为电能而产生。
[0092]
如图2所示,嵌入在车辆上的电池1通常包括电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的装配件;图2示出了包括12个电池元件的电池的示例,但是本领域技术人员应该理解,这个数量不是限制性的,并且电池元件的数量可以是任何数量。每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22可以包括锂钛氧化物(lto)、或镍锰钴(nmc)、或磷酸铁锂(lfp)、或锂硫(lis)。
[0093]
电池的电池元件10、11、12、
……
、20、21、22可以串联或并联电气连接,以便分别供应对应于由每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22瞬时供应的相应的电强度或电压的累积的电强度或电压。
[0094]
电池1的每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22存储它在充电时段期间接收的电能,并在放电时段期间释放所存储的电能。在这些充电和放电时段期间,电池1的每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22由电流irms穿过,该电流irms是由电池元件10、11、12、
……
、20、21、22释放的损失的热能的来源;由此由每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22产生的每单位时间的热功率(即热能)被表示为所考虑的电池元件的内阻esr的函数。
[0095]
由电池1的每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22释放的这个热功率必须被耗散,以便避免过度加热现象,这对于整体上电池1的正常操作是有害的。相反,当电池1外部的周围温度ta非常低时,电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的操作不再是最佳的,并且需要使电池元件10、11、12、
……
、20、21、22升温,以使它们处于适合电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的标称操作的温度范围内。例如,适当的温度范围可以包括在5度至35度之间,同
时周围温度可以在

2度至55度之间变化。为此,一个或几个热电单元31、32被放置成与第一导热部分2和与第二导热部分9接触,第一导热部分2被放置成与电池元件10、11、12、
……
、20、21、22接触,并且被配置为促进在一侧上的电池元件10、11、12、
……
、20、21、22和在另一侧上的(多个)热电单元31、32之间热交换。第二导热部分9被放置成与(多个)热电单元31、32接触,优选地在(多个)热电单元31、32的相对于(多个)热电单元31、32和电池元件10、11、12、
……
、20、21、22之间的接触平面的另一侧上;第二导热部分9用于耗散由电池元件10、11、12、
……
、20、21、22生成的热功率。
[0096]
第一导热部分2由本领域技术人员已知的导热材料中的一个制成。
[0097]
第二导热部分9也由本领域技术人员已知的导热材料中的一个制成;因此,第二导热部分9可以包括散热片,以促进热功率的耗散;第二导热部分9可以进一步包括风扇,该风扇被配置为产生强制气流7,以进一步改善所追求的热耗散。
[0098]
放置在两个导热部分2、9之间并与之接触的(多个)热电单元31、32优选地由珀尔帖单元组成;每个珀尔帖单元由n结和p结之间的结形成。
[0099]
结可以包括与锑(sb)结合的用于n结的铋(bi),以及与硒(se)结合的用于p结的碲(te),尤其是对于包括在200开尔文至450开尔文之间的结的可能的操作温度。
[0100]
结还可以包括碲(te)、银(ag)、锗(ge)、硒(se)、铅(pb)、锡(sn)或硅(si)化合物,以通过掺杂来改善热电效应的性能。
[0101]
当电流穿过其时,根据流过珀尔帖单元的结的电流强度i,该结产生正或负热能,即产生一定量的热量或冷量。
[0102]
根据一个实施例,构成结的两种材料是例如锂钛氧化物(lto)、或镍锰钴(nmc)、或锂硫(lis)、或硒化铋(bise)。
[0103]
流过每个热电单元31、32的结的电流的强度i由电子调整模块6监控。
[0104]
调整模块6包括开关8,该开关被配置为反转流过(多个)热电单元31、32的强度i,以便分别控制在热电单元31、32的被具有强度i的电流穿过的水平处的热量或冷量产生,即正或负热能的生成。
[0105]
电子调整模块6连接到一个或多个传感器c1,该一个或多个传感器被配置为测量表示电池1的电池元件10、11、12、
……
、20、21、22中的每一个的内部温度的温度。例如,温度传感器c1将被放置在每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22上,例如在具有低热阻的电连接的水平处,使得在这个位置测量的温度代表所考虑的电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的内部温度。
[0106]
电子调整模块6还连接到温度传感器c2,该温度传感器被配置为测量电池1外部的周围温度ta。
[0107]
电子调整模块6还连接到一个或多个传感器c3,每个传感器c3被配置为测量流过每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的电流的电强度irms。因此,根据第一实施例,电子调整模块6被配置为根据在电池外部测量的周围温度ta和目标温度tc来确定102并相应地监控注入到(多个)热电单元31、32的电流的强度i,以便使每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的温度t在目标温度周围的适当温度区间内。
[0108]
注入到(多个)热电单元31、32中的电流的强度i是从由电池1的一个或几个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22供应的电能中提取的。此外,为了优化电池1的自主性,电池1的
温度应该被有效地调整,特别是通过避免调整自动性的泵送,该泵送可能是朝向目标温度的低效收敛的起源,从而生成目标温度周围的连续温度偏差,这将过度消耗电能。因此,根据第二实施例,电子调整模块6被配置为基于电池1的热电模型m、不仅根据周围温度ta和设定点温度tc,而且根据流过每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的电流的强度irms来确定102并相应地监控注入到(多个)热电单元31、32中的电流的强度i;电池1的模型m包括每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的模型。电池1的包括每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的模型的热电模型m是本领域技术人员已知的,并且因此在调整模块6中实施,使得在接收周围温度ta、设定点温度tc和每个电池元件的强度irms作为输入数据之后,调整模块6根据电能高效收敛过程针对每个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的使其处于目标温度周围的适当温度区间内的温度t计算电强度i,与第一实施例相比,这因此提高了电池1的自主性。
[0109]
现在将参考图5描述调整模块6的实施例和实施方式,以更具体地描述温度调整方法,该方法通过避免过度提取电池上的电功率用于电池加热或冷却动作,来允许优化电池的自主性。这个调整方法基于根据来自模型m的、至少一个电池元件的所估计的温度tc

e和至少一个电池元件的所测量的温度t之间的偏差对模型m的第一热阻参数rth或第一热阻rth进行的调节;所估计的温度tc

e由调整模块6根据电池的热功率qc和热电单元的热壁的称为热温度的温度th来确定;第一热阻rth是热电单元的热壁和周围环境之间的接触区域的热阻;调整方法基于三个原理:
[0110]
第一原理是优化热电单元的电功率的原理;热电装置的所述电功率p
elec
被定义为在热电单元的端子处测量的电压u和流过热电单元的强度i的乘积。
[0111]
电功率p
elec
由电池的温度的最大maxt和最小mint操作限值界定。调整模块6包括优化模块optim,该优化模块被配置为根据以下项追求电功率相对于热电单元的温度(称为冷温度)tf的导数函数的最小值:
[0112]

热电单元的所估计的热温度th,
[0113]

热电单元中出现的功率qc,
[0114]

功率qc根据由n个电池耗散并流过热电单元的功率之和来估计,
[0115]

其中
温度th根据以下之和估计:
[0116]

功率qc
[0117]

和由热电效应耗散的并且流过第一热阻rth的、对应于处于热温度th的热电单元的热部分和处于周围温度ta的环境之间的热传递函数的功率pelec。
[0118]
第二原理是基于根据流过电池中的电流irms对电池的设定点温度或目标温度tc进行的实时估计。这个估计基于电池根据热电单元的冷壁和电池之间的接触面积的第二热阻rth’的热模型。
[0119]
第三原理是基于根据空气hydro相对于ta的相对湿度比对电池的设定点温度tc的最小mint和最大maxt温度限值进行的调节。
[0120]
实施第一原理的效果是限制用于为与电池冷却或加热动作相关的热电单元供电的电池上提取的电消耗。
[0121]
由于优化模块optim,实施第二原理的效果是结合经优化的电消耗在期望温度范围内调整电池的温度。
[0122]
实施第三原理的效果是避免了在电池的电连接端子附近以及在电池中通过用于在缺陷的情况下管理从电池中疏散气体的盖子进行的水产生。实施第三原理允许克服一方面在电池本身的正极电连接和负极电连接之间、以及另一方面在正极连接或负极连接中的一个和框架之间的短路的风险。这种配置特别地存在于铁路应用中,在这些铁路应用中,所有电池的负极电位连接到框架上。实施第三原理允许避免由于与周围灰尘相关联的凝结或溢出而导致的水积聚,该灰尘通常加载有可能导致破坏性短路的铁颗粒。铁颗粒来源于在制动车辆时产生的灰尘。它们取决于制动系统使用材料的成分。
[0123]
根据一个实施例,由第二导热部分9的风扇产生的空气流7取决于要耗散的热功率,要耗散的热功率由电子调整模块6基于电池1的热电模型m来估计。根据这些布置,使得热疏散更加有效,并且电池的自主性进一步提高。
[0124]
电池1的自主性的改善是根据电池1的热电模型m的适配利用电池1的前述实施例实现的。因此,根据补充实施例,将可以将调整模块6配置为以便通过将根据电池2的热电模型m估计的电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的温度t的估计值与被配置为测量所考虑的电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的温度t的传感器c1测量的温度t进行比较来检查电池1的热电模型m被适当地适配。如果根据模型m估计的温度t和所测量的温度t’之间的偏差大于预定阈值,同时电子调整模块6被配置为根据所测量的温度t’值调节电池1的热电模型m的参数的值。例如,经调节的参数可以是电池1的电池元件10、11、12、
……
、20、21、22中的一个的所估计的内阻esr

e。根据这些布置,电池的热电模型在必要时被重新调节和更新。
[0125]
现在将更详细地描述模型m的第一热阻参数rth的校正的实施例。原理包含通过以下等效热和电热模型来重建电池的温度:
[0126]
1)根据第二热阻rth’、所估计的内阻esr

e、构成电池的电池元件的数量n的电池的等效热和电热模型,
[0127]
2)用于冷却的散热器的等效热和电热模型,该散热器被放置在热电单元的热侧和周围温度下的环境之间,
[0128]
3)根据由下面的等式表示的简化的数学模型而建模的热电单元的等效热和电热模型:
[0129]
[数学式2]
[0130][0131]
因此,目标温度tc被估计并与所测量的电池温度t进行比较。
[0132]
可以区分两种情况:
[0133]
情况1)如果两个值之间的偏差太大,那么系统的参数中的一个已经演变。
[0134]
在这种情况下,用户将被通知漂移,并且将需要预防性维护操作。
[0135]
情况2)如果两个值之间的偏差在模型的限值内,将实时调节变量中的一个,使得偏差变为零。
[0136]
例如,在铁路应用中,与外部的热界面根据一年中的季节而经受变差。例如,在春天,花粉会污染散热器。因此,第一热阻rth的变量k的调节将允许精确地量化第一热阻的导数并限定预防性维护操作是否应该是必要的。在不停止系统的情况下,还将根据参数k的幅
值限定不同水平的警告阈值。它们将根据应用场景进行调节。
[0137]
在另一环境中,结合下文提及的热和电热模型的列表,可以优选地调节另一敏感参数以确保正确操作:
[0138]
1)根据第二热阻rth’、所估计的内阻esr

e、构成电池的电池元件的数量n的电池的热和电热模型,
[0139]
2)用于冷却的散热器的热和电热模型,该散热器被放置在热电单元的热侧和周围温度下的环境之间,
[0140]
3)根据由下面的等式6表示的简化的数学模型而建模的热电单元的热和电热模型。
[0141]
根据一个方面,本发明涉及一种电池的装配件,该电池的装配件包括根据前述实施例中的任何一个的第一电池和第二电池,第一电池的第二导热部分9与第二电池的(多个)热电单元31、32接触,并且被配置为吸收和疏散由第二电池的至少一个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22产生的热量,使得第一和第二电池具有共同地相同的第二导热部分9。图3示意性地示出了第一电池(未示出,其在一侧上)和第二电池(未示出,其在这个第二导热部分9的另一侧上)共同的第二导热部分9的示例。
[0142]
这些布置允许获得电池的装配件的更好的紧凑性,所有其他是相同的,并且特别地具有相同的性能。
[0143]
根据一个实施例,根据前述装配件的实施例,将根据前述实施例中任一个的多个电池成对装配,并且这些对彼此并置,每个电池对共同的第二导热部分被对齐,以便形成用于强制气流通过的一个单个通道。
[0144]
根据这些布置,进一步提高了装配件的紧凑性。
[0145]
根据一个方面,本发明涉及一种根据前述实施例中的任何一个的用于电池的热调整的方法100。现在将参照图4简要描述根据本发明的方法100,图4是所述方法的步骤的简化流程图。
[0146]
根据第一实施方式,方法100包括由调整模块6实施的以下步骤:
[0147]

控制101周围温度ta的测量;
[0148]

根据设定点温度tc和周围温度ta,确定102流过(多个)热电单元31、32的电流强度i,使得所测量的温度t和目标温度tc之间的偏差低于预定阈值。
[0149]
根据第二实施方式,方法100还包括控制103第二强度irms的测量的步骤,
[0150]
并且第一强度i的确定102基于电池1的热电模型m而取决于设定点温度tc、周围温度ta和第二强度irms,电池1的热电模型m包括至少一个电池10、11、12、
……
、20、21、22的模型。
[0151]
根据第三实施方式,方法100还包括以下步骤:
[0152]

控制器104至少一个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的温度t的测量,
[0153]

根据电池1的热电模型m估计105至少一个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的所估计的温度,
[0154]

计算106至少一个电池元件10、11、12、
……
、20、21、22的所估计的温度和所测量的温度t之间的偏差,
[0155]

如果偏差大于所确定的阈值,则通过根据所测量的温度t来估计电池1的热电模
型m的至少一个参数的值而更新107电池1的热电模型m。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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