CN115939542A 审中 电池模块的放电方法和控制装置
技术领域 [0001]本发明涉及一种用于使电池的电池模块在所述电池模块中的至少一个处于故障状态的情况下进行放电的方法,其中,多个电池模块中的各个电池模块具有至少一个电池电芯。此外,本发明还涉及一种用于机动车的控制装置,以用于控制电池模块的放电。 背景技术 [0002]从现有技术已知的是,电池电芯或电池模块在故障情况下、尤其是在热失控的情况下可以被放电。 [0003]例如,DE 10 2016 224 002 A1描述了对电池的至少一个电池模块进行放电,其中,电池模块的电池电芯彼此相邻地布置,并且其中,待放电的电池模块的电池电芯通过电芯开关单元、从预定的电池电芯开始依次与放电装置选择性地电联接,以便依次对电池电芯进行单独放电,以使电池模块放电。在此,可以首先对存在故障或损坏状态的电池电芯进行放电,再对例如在空间上相邻布置的电池电芯进行放电。由此,首先应该在能源技术方面消除可能的故障源的位置。 [0004]此外,DE 10 2018 203 164 A1描述了一种用于在电池中执行紧急放电功能的安全系统,其中,一旦识别到在电池的电池电芯中的热失控风险,那么与失控的电池电芯建立短路,以用于至少在与失控的电池电芯相邻的电池电芯中和/或在电池模块的至少一个具有多个电池电芯的相邻模块中执行紧急放电功能。 [0005]迄今的方法的缺点是,例如如果各个电池电芯依次缓慢放电,那么放电需要很多时间,或者另一方面,通过快速放电,例如通过将各个电芯短路,只会附加地促进电芯的热失控,因为例如,电芯的短路会导致这种电芯的剧烈的升温,因此,电芯短路刚好也是电芯的热失控的原因之一。 发明内容 [0006]因此,本发明的目的是,提供一种方法和控制装置,其可以以尽可能有效的方式反作用于电池的热失控。 [0007]该目的通过具有根据相应的独立权利要求的特征的方法和控制装置来实现。本发明的有利的设计方案是从属权利要求、说明书和附图的主题。 [0008]在根据本发明的用于使电池的电池模块在所述电池模块中的至少一个处于故障状态的情况下进行放电的方法中,多个电池模块中的各个电池模块具有至少一个电池电芯。在此,在多个电池模块的第一电池模块的至少一个第一电池电芯具有至少一个特定的临界状态/危险状态的至少一个条件下,使除第一电池模块外的所有电池模块(或者说并非第一电池模块的所有电池模块)至少在第二条件下根据预定的顺序至少部分地放电,其中,所述顺序根据除第一电池模块外的相应的电池模块到第一电池模块的空间距离和/或根据除第一电池模块外的相应的电池模块与第一电池模块之间的热阻来确定。 [0009]因此,当至少一个电池电芯具有至少一个特定的临界状态时,存在故障状态。在此,本发明的一大优势在于,放电在此既不局限于具有带有特定的临界状态的电池电芯的电池模块,也不局限于其附近。本发明有利地能够使所有电池模块以预定的顺序有序放电,该顺序考虑到与损坏的模块(其在此被称为第一电池模块)的空间距离和/或从损坏的模块到其他的电池模块的这些热传递路线的热特性。为了简化,第一电池模块和除第一电池模块外的电池模块之间的热阻也被称为热距离。换言之,第一电池模块到除第一电池模块外的电池模块的热距离可以通过第一电池模块和除第一电池模块外的电池模块之间的区域(包括布置在该区域中的所有部件、构件和自由区域)的热阻来表征。热阻也可以被称为热阻值,并且以K/W(开尔文每瓦)为单位。在热阻中已经隐含地考虑了空间距离,因为该热阻随着与第一模块的距离的增加而减小。然而,该减小不必是线性的,而是可以与位于中间区域中的空隙、构件等的热阻相关。本发明又基于以下认识,即在电池电芯或电池模块热失控的情况下,当相关的电池模块着火时,这种热失控刚好可以极快地传播到所有其他的电池模块,而不是仅传播到相邻的电池模块。电池电芯的热失控在此通常始于该电池电芯的缓慢的升温,直到其最终被放气。在这样的电池电芯放气的情况下,在此,从相关的电池电芯中逸出极热的气体,所述气体还带有导电的颗粒和易燃的成分,由此,相关的电池电芯原则上也可能容易着火。此外,逸出的气体导致相邻的电池电芯的快速升温,所述相邻的电池电芯本身又热失控,由此导致整个电池的热传播。在此,在这种热失控直至这种电池电芯的放气期间的初始的升温阶段可能持续很长时间,尤其是甚至可能持续数小时。然而,如果这种电池电芯着火,那么这种火势会在最短的时间内、尤其是在几分钟或几秒钟内蔓延到整个电池,这然而又取决于电池或其各个电池模块和电池电芯的荷电状态。如果从检测到第一电池模块的至少一个第一电池电芯的特定的临界状态开始,便根据预定的顺序对所有电池模块进行有针对性的放电,那么可以以最大的效率反作用于热传播。如果相关的电池模块仅在其本身包括热失控的电芯时才被放电,那么这通常已经是明显太晚而不能完全阻止热传播。即使仅对紧邻的电池模块进行放电,那么由此刚好在非常长的放电时间的情况下不能有效地反作用于热传播,这例如能够通过对所有电池模块的及时放电来实现。通过预定的顺序(其根据相应的电池模块与相关的第一电池模块的空间和/或热距离来确定),附加地可以确定在电池模块放电时的特定的优先级,从而使得最接近第一电池模块的电池模块或热量从损坏的模块开始最快地传播至其的电池模块首先被放电,尤其是如果它们满足上述的预定的第二条件的话。这此外能够确定另外的放电标准。现在,通过根据该预定的顺序对所有电池模块进行放电而可能的是,电池本身在电池电芯或电池模块的热失控的情况下以非常高的概率不着火,并且甚至可以阻挡热传播。当放电资源有限时,即当每单位时间只能从电芯或电池中导出有限量的能量时,确定预定的顺序特别有利的。通过根据与第一电池模块的空间距离和/或热距离确定的顺序,可以有利地例如实现星形的放电概念,其在下文中也被称为“星形法”,在该星形法中,尤其是可以以类似的方式等效地考虑所有空间方向,而不是仅考虑单个空间方向。该顺序例如可以根据电池模块相互的给定的空间布置,必要时也在考虑到电池模块之间的热阻的情况下,针对电池模块中的作为第一电池模块的每个电池模块被提前确定,并且例如存储在控制装置的存储器中。因此,在针对其中一个电池模块(其当前被称为第一电池模块)检测到特定的临界状态的情况下,可以首先针对在空间上最接近的电池模块检查其是否满足预定的第二条件,并且如果是,那么可以将其放电,然后针对根据预定的顺序下一个的电池模块检查其是否满足预定的第二条件,并且如果满足,那么对其进行放电,以此类推,直到最终所有电池模块都被放电。为了开始这种逐步的放电,仅单个电池模块或仅单个电池电芯具有特定的临界状态就足够了。因此,可以以最大的效率和安全性实现放电。 [0010]此外,该放电策略不仅可以在模块层面实现,而且也可以在电池电芯层面类似地实现。例如,与更远的电池电芯相比,可以给更接近相关的电池电芯的电池电芯分配更高的放电优先级,尤其与其(是否)属于相同的电池模块无关。相应地,如果例如除第一电池电芯外的由电池模块所包括的所有电池电芯至少在第二条件下根据预定的顺序至少部分被放电,那么这表示本发明的另外的有利的设计方案,其中,该顺序根据与第一电池电芯的空间距离和/或根据相应的除第一电池电芯外的电池电芯与第一电池电芯之间的热阻来确定。因此,可以进一步提高安全性,因为由此,星形的放电原理甚至可以在电池电芯层面实现,而不是仅仅在电池模块层面实现。 [0011]包括多个电池模块的电池优选构造为高压电池。刚好在高压电池的情况下,由于其在完全充电的状态下的通常非常高的总容量,尤其是在这种高压电池的电池电芯的热失控的情况下,存在特别高的潜在风险。因此,根据本发明的方法及其在下文中更详细阐述的实施变型方案在应用于这种高压电池时刚好是特别有利的。在此,电池模块可以是由高压电池所包括的所有电池模块,或替代地也可以仅仅是由这种高压电池所提供的所有电池模块的一部分。换言之,由电池所包括的多个电池模块可以是由电池所包括的所有电池模块,或者由电池所包括的多个电池模块也可以仅仅是由电池所包括的所有电池模块的一个子集、尤其是真子集。例如,电池还可以包括在紧急放电过程中不放电的电池模块的第二子集,例如因为它们离损坏的模块很远和/或与它很好地隔热。这种类型的标准也可以例如通过上面提到的第二条件来预定。例如,第二条件可以包括或说明,相关的电池模块仅在其与损坏的第一模块相距最短距离或与该第一模块的距离小于预定的限值时,和/或在其相对于损坏的第一模块具有最小的热阻或相对于第一模块的热阻小于预定的限值时才被放电。 [0012]在此,相应的电池模块可以仅包括单个电池电芯,但优选包括多个电池电芯、例如锂离子电芯。在此,一个电池模块可以限定一个电芯组,该电芯组包括多个这样的电池电芯。在此,这样的电芯组可以可选地布置在共同的模块壳体中或共同的模块框架中和/或共同的电池壳体隔室中和/或共同的夹紧装置中。 [0013]电池还可以具有适当的检测装置,用于检测特定的临界状态。根据检测到的、分配给至少一个第一电池电芯的温度可以最容易地检测这种特定的临界状态。无论如何,通常在电池模块中设置一个或多个温度传感器,其允许对由相关的电池模块所包括的各个电池电芯的温度监测。在此,并非必须对各个电芯精确地实施温度监测。在此也可以想到的是,只能针对电池模块整体检测临界状态,即可以确定电池模块的至少一个电池电芯具有临界状态,但并非必须确定该相关的电池模块的多个电池电芯中的哪个具有该临界状态。例如,通过设置多个温度传感器可以实现关于检测各个电池电芯的临界状态的更高的空间分辨率。至少一个电池电芯的临界状态也可以附加地或替代地还通过其他的电芯或模块参数来检测来得到检测,例如通过检测电池电芯内部或电池模块内部的压力的压力增大,检测从电池电芯中逸出的气体,或检测电池模块内的气体成分的变化,检测电芯电压或电池模块电压的电压降,或检测在监测电芯电压、电芯电流或其他的电芯变量时的其他的电气异常来得到检测。 [0014]在本发明的范围内,电池模块的放电不一定意味着电池模块的完全放电,而是应该总是也可以理解为这种电池模块的仅部分的放电。电池模块的至少部分的放电此外理解为由该电池模块所包括的所有电芯的至少部分的放电。在此,如果电池模块被放电到特定的荷电状态,或从而低于特定的荷电状态限值,那么由该电池模块所包括的所有电池电芯相应被放电为,使得其分别具有特定的荷电状态或低于特定的荷电状态限值。如果待放电的电池模块具有多个电池电芯,那么这些电池电芯可以在电池模块放电时同时或在时间上依次被放电。在此优选的是,它们同时被放电,因为这在电路技术方面更容易实现,因为不是每个电芯都需要自身的电路单元,而是例如电池模块作为整体必要时可以与其他的模块一起连接到放电接头,该放电接头在最简单的情况下可以通过HV(高压)电池的输出接头提供,以便例如通过机动车内部的耗电器或通过机动车外部的耗电器实现放电(稍后将更详细地阐述这一点),其中,优选通过机动车内部的充电装置进行联接。在此不通过短路电芯或模块来进行放电。因此优选地,通过与短路不同的措施进行放电。由此,可以进一步提高安全性并且可以更有效地抑制热传播。 [0015]根据本发明的另外的非常有利的设计方案,第二条件包括相应的第二电池模块的当前的荷电状态大于预定的第一荷电状态限值,其优选在30%到50%。也被称为State ofCharge(SOC)的荷电状态通常以百分比来表示,其中,100%的荷电状态对应于相关的电池模块或相关的电池电芯的完全充电,并且0%对应于相关的电池模块或相关的电池电芯的最大放电状态。满电量的电池会剧烈燃烧,而一半电量的电池通常仅放气并且不会着火。将荷电状态降低到例如仅50%已经能够极大地降低电池起火的风险。相应也有利的是,根据预定的顺序首先仅对具有较高的荷电状态的电芯或电池模块进行放电。因此,如果电池模块的荷电状态已经是足够低的,那么该电池模块不再需要进一步放电。以该方式,即通过设置这种附加的第二条件,可以实现使电池的所有电池模块可以明显更快地进入低于这种第一荷电状态限值的荷电状态。因此,电池可以以特别快速的方式转移到相对非临界的状态,在该相对非临界的状态中,各个电芯或模块的热传播必要时虽然仍然是可能的,但这种热传播以明显很小的概率导致电池起火。因此,明显降低了在电芯的热失控的情况下来自这种高压电池的潜在风险。因此,即使当相应的电池模块根据预定的顺序被放电时,也可以规定,该电池模块并非必须完全被放电,即不必放电到0%的荷电状态,而是仅直到达到预定的荷电状态限值,该荷电状态限值例如对应于在此定义的第一荷电状态限值。 [0016]在本发明的另外的有利的设计方案中,多个电池模块包括至少一个第二电池模块和至少一个第三电池模块,其中,至少一个第二电池模块与第一电池模块的距离比至少一个第三电池模块与第一电池模块的距离更小,和/或第一电池模块与第二电池模块之间的热阻小于第一电池模块与第三电池模块之间的热阻,其中,至少一个第三电池模块的放电过程仅在至少一个第三条件下启动,即至少一个第二电池模块的荷电状态不大于预定的第二荷电状态限值。原则上,该第二荷电状态限值可以与上述的第一荷电状态限值不同地选择,但优选与其相一致,或者同样优选在30%到50%。通过该有利的实施方式可以实现的是,例如首先将紧邻损坏的第一电池模块的电池模块至少放电到非临界的荷电状态,并且只有在达到该非临界的荷电状态时才开始对下一个电池模块进行放电。由此,可以特别有效地抑制热传播的扩散。 [0017]在本发明的另外的有利的设计方案中,与第一电池模块的距离在特定的共同的距离范围内和/或相对于第一电池模块的热阻在特定的共同的热阻范围内的所有电池模块至少部分同时被放电。由此可以实现明显更快的放电,尤其是与各个电池模块或甚至各个电池电芯的在时间上按顺序的放电相比明显更快。此外,该设计方案又基于以下认识,即电池模块的热失控通常可能在所有空间方向上,尤其是在热阻几乎相同的情况下同时传播。如果首先在仅一个相邻的电池模块中开始放电,那么热传播可能在此期间不受阻碍地向另一方向传播,并且不再能实现有效的抑制。通过至少部分同时对在相同的共同的距离范围内的所有电池模块进行放电,可以各向同性地并且更有效地进行抑制。同时,本发明还能够实现同时允许多个电池模块的快速放电的放电措施,这例如可以通过下面更详细阐述的放电措施来实现。 [0018]因此优选地,首先可以给最接近第一电池模块,并且与第一电池模块至少近似具有相同的距离的所有电池模块放电。随后,稍远一些的电池模块被放电,其同样与第一电池模块的距离也大致相同。由此,在一定程度上可以实现环形的或星形的放电策略,通过该策略可以最大效率地抑制热传播。 [0019]在本发明的另一非常有利的设计方案中,当特定的临界状态是特定的第一临界状态时,尤其是当与第一电池模块或至少一个第一电池电芯相关联的温度比预定的第一温度限值更高时,和/或当第一电池模块的荷电状态不大于预定的第三荷电状态限值时,第一电池模块不被放电,该第三荷电状态限值也可以相当于第一和/或第二荷电状态限值,并且同样优选在30%到50%。 [0020]因此原则上,最初与故障状态相关的第一电池模块,即具有特定的第一临界状态的电池电芯也可以被放电。然而,优选在两种情况下避免第一电池模块的这种放电,即一方面当该电池模块的荷电状态已经低于可以由预定的第三荷电状态限值预定的非临界值时,另一方面当特定的临界状态表示特定的第一临界状态时,该第一临界状态例如以如下方式表征,即与至少一个第一电池电芯相关的温度大于预定的第一温度限值。然而,这种第一临界状态也可以通过位于特定的临界范围内的其他的电芯变量来表征,例如上面已经描述的变量、例如压力、气体成分等。第一临界状态在此尤其定义电池模块的一个状态,在该状态下,热失控、尤其是相关的模块的起火或着火不再能够被阻止。在该状态下,相关的第一电池模块的放电几乎是没有意义的,如果这在技术上仍然完全可行的话,因为由此总归不再能阻止相关的模块的热失控。例如,当相关的模块或包含在该模块中的至少一个电池电芯的温度超过140摄氏度时,就会出现这种情况。在这种情况下,可以有利地省略对第一电池模块的放电,并且可以同时过渡到对根据预定的顺序下一个的电池模块的放电。由此,附加地增加能够防止热传播的机会。 [0021]优选地,预定的第一温度限值在80摄氏度至140摄氏度的范围内,特别优选在100摄氏度至140摄氏度的范围内,例如是140摄氏度本身。也就是说,最后不再能够防止相关的电芯模块的热失控,并且可以省略对该电池模块的放电,这有利于对周围的电池模块的更快的放电。 [0022]相应也有利的是,如果特定的临界状态是特定的第二临界状态,那么第一电池模块在时间上在除第一电池模块外的电池模块之前被放电,该第二临界状态尤其在与第一电池模块或至少一个电池电芯相关联的温度小于或等于预定的第二温度阈值时存在,第二温度阈值例如可以对应于上面定义的第一温度限值,并且大于第三温度限值,该第三温度限值小于第二温度限值。例如,第三温度限值可以被选择为80摄氏度,而第一和第二温度限值可以被选择为140摄氏度。这意味着,如果温度在80摄氏度至140摄氏度之间的范围内,那么相关的电池模块(在此是第一电池模块)尤其在时间上在其他的电池模块之前被放电,而如果该电池模块或由其包括的第一电池电芯的温度大于140摄氏度,那么省略对该第一电池模块的放电,并且同时根据预定的顺序过渡到其他的电池模块的放电。在较低的温度下(其仍然意味着相关的第一电池模块的临界状态),可以通过第一电池模块的附加的放电防止该电池模块的热失控或火灾,或者至少降低其可能性。在该情况下有利的是,第一电池模块也在时间上在其他的电池模块之前被放电。 [0023]但在此也优选的是,在电池模块处于特定的第二临界状态中的情况下,仅当电池模块的荷电状态也大于上面定义的预定的第三荷电状态限值时,才使电池模块放电。如果其荷电状态总归很低,那么在此也可以同时过渡到对其他的电池模块的放电。例如,如果相关的损坏的电池模块由于短路(该短路例如也可能导致相关的电池电芯的热失控)已经部分放电,那么可以是这样的情况。 [0024]为了给相关的电池模块进行放电,现在存在随后详细阐述的并且原则上也可以以任意的方式组合的多种可能方案。 [0025]在此,根据本发明的有利的实施方式规定,在电池模块中的至少一个电池模块放电时,将电荷转移到至少一个根据预定的顺序更晚放电的或根据第二条件不放电的电池模块,该电池模块具有非完全充电的荷电状态。换言之,电池模块的放电可以以如下方式实现,即将其电荷转移到其他的进一步远离相关的第一模块的模块,只要其没有被完全充电。因此有利地,可以在电池内部,在各个高压电池模块之间重新分配电荷。因此实现电池中的容量的重新分配。在此,相应优先考虑的是,使“过热的”电芯模块和周围的电芯模块放电至例如35%的对于燃烧特性而言非临界的荷电状态。相应继续充电的其他的电芯模块相应接收电能,其中,在此优选地,更远的电芯模块被充电,尤其是根据上面已经描述的星形方法被充电。因此,在电池内仍然存在的、但距临界的模块较远的存储储备可以用于,首先通过所描述的放电过程对紧邻该临界的模块的空间区域进行连续放电,并且由此防止热传播。这首先结合下面更详细阐述的附加的放电可能性是有利的,因为由此通过这些附加的能量储备可以加速直接相邻的模块的放电过程。 [0026]根据本发明的另一非常有利的设计方案,待放电的电池模块中的至少一个通过车辆外部的能量阱(Energiesenke)进行放电,尤其是通过以下措施之一进行放电:与车辆外部的外部设备和/或耗电器电连接、与车辆外部的电网电连接和/或与接地部电连接。针对该目的,机动车可以例如通过其常规的充电接头与这种车辆外部的能量阱电联接,以便如所描述的那样对相关的电池模块进行放电。在此,许多不同的能量阱可以用作车辆外部的能量阱。例如,为此可以使用机动车外部的能量存储器、例如电池或高压电池,其例如可以由其他的机动车提供或例如也可以由消防队带来。机动车外部的耗电器同样可以通过其他的车辆或例如同样由消防队来提供,通过耗电器消耗从待放电的电池电芯或电池模块提取的能量。与车辆外部的电网联接首先是特别有利的。例如,该电网可以通过家用接头或通过双向充电站来提供。刚好通过这样的充电站可以提供非常高的放电功率,该放电功率能够实现电池模块的非常快的放电。即使在通过上述的能量存储器或耗电器给电池模块放电时,也可以使用机动车的双向充电功能。在所有这些情况下,机动车可以例如通过常规的充电电缆与其他的电存储介质或耗电器连接,例如与其他的车辆的其他的高压电池或由消防队提供的电池和/或耗电器或双向充电站连接。也可想到的是,电池或具有该电池的机动车具有可接地的插头或接头,从而使得从待放电的电池模块汲取的电能可以导出到大地。最后提到的可能性相应有利地总是存在的,也就是说,不必等待消防队或不必依赖于充电站或其他的机动车或外部的耗电器的存在。 [0027]在本发明的另一非常有利的设计方案中,待放电的电池模块中的至少一个通过车辆内部的耗电器放电,该耗电器不是电池模块和/或电池电芯。这具有很大的优点,即这种放电可能性在任何时候都是可用的,尤其是与通过机动车外部的耗电器的放电不同。附加地,在车辆内,可以用于给电池放电的大量耗电器是可用的。为此可以规定,甚至当耗电器当前不需要时,耗电器为了提供所描述的紧急放电也被激活或甚至在特殊运行中运行,这例如接下来被更详细阐述。在此特别有利的是,耗电器是以下耗电器中的至少一个或多个:高压加热器和/或加热装置、例如座椅加热装置、镜子加热装置或窗户加热装置、空调、尤其是电动空调压缩机和/或散热器风扇、可通电的底盘构件、空转运行的机动车的电动机、电子部件、损耗功率模式中的充电器、照明装置、变速器控制装置、扬声器和/或喇叭、泵、天线、信息娱乐系统和/或中压和/或低压电池。例如,用于内部空间加热的高压加热器和/或用于机组的冷却水回路、但不用于高压电池本身的高压加热器被考虑作为高压加热器,从而其此外也可以被冷却,这有利于反作用于热失控或热传播。关于空调或散热器风扇的使用此外可能的是,将可调节的空调功能或风扇功能设置为最大,即设置为具有最大功率的运行设置,从而由此也可以消耗最大的能量。也可以为放电而主动通电的、通电或可通电的底盘构件例如是用于电子主动侧倾稳定、用于电子主动车身控制系统和/或被调节的空气弹簧等的底盘构件。电动机也可以用作耗电器,并且例如有针对性地在空转时,在高的转速下运行,尤其是通过切换极性正转和/或反转运行。也可以使用电力电子设备、尤其是控制单元中的电力电子设备和/或驾驶辅助系统。为此,例如,可以有针对性地调取高的计算能力,以便提高无功功率。例如,在紧急运行中,可以有针对性地在循环内对数学算法求解。此外,照明装置、尤其是车辆的用于内部照明以及用于外部照明的各种灯或照明器件、例如前照灯也可以被激活,并且因此用于放电。即使在使用扬声器时,也可以使用内部空间中的扬声器(例如内部空间中的低音箱)和外部空间中的扬声器(例如AVAS外部音箱)。用于接收和/或发送的各种接收天线也可以作为天线用作相应的耗电器,其可以有针对性地被激活。例如在冷却回路中的水泵等例如被考虑作为所述泵。 [0028]总之,许多耗电可能性因此是可用的,其总体上可以在最短的时间内消耗大量的能量。由此能够实现电池模块的特别快速的放电。 [0029]此外,本发明还涉及一种用于机动车的控制装置,其用于使电池的电池模块在所述电池模块中的至少一个处于故障状态的情况下进行放电,其中,多个电池模块中的各个电池模块具有至少一个电池电芯。在此,控制装置设计用于,在多个电池模块中的第一电池模块的至少一个第一电池电芯具有至少一个特定的临界状态的至少一个第一条件下,使除第一电池模块外的所有电池模块至少在第二条件下根据预定的顺序至少部分地放电,其中,该顺序根据相应的除第一电池模块外的电池模块与第一电池模块的空间距离和/或根据相应的除第一电池模块外的电池模块与第一电池模块之间的热阻来确定。 [0030]对于根据本发明的方法及其设计所提及的优点以相同的方式适用于根据本发明的控制装置。控制装置例如可以包含在电池中,该电池优选构造为高压电池。 [0031]此外,具有根据本发明的控制装置或其设计之一的机动车也应被视为属于本发明。 [0032]本发明还包括用于机动车的控制装置。控制装置可以具有数据处理设备或处理器装置,其设置用于执行根据本发明的实施方式的方法。为此,处理器装置可以具有至少一个微处理器和/或至少一个微控制器和/或至少一个FPGA(现场可编程门阵列)和/或至少一个DSP(数字信号处理器)。此外,处理器装置可以具有程序代码,该程序代码设置用于,在由处理器装置执行时执行根据本发明的实施方式的方法。程序代码可以存储在处理器装置的数据存储器中。 [0033]本发明还包括根据本发明的控制装置的扩展方案,其具有如已经结合根据本发明的方法的扩展方案描述的特征。由于该原因,在此不再描述根据本发明的控制装置的相应的扩展方案。 [0034]根据本发明的机动车优选构造为汽车,尤其构造为乘用车或商用车,或者构造为大巴车或摩托车。 [0035]本发明还包括所描述的实施方式的特征的组合。本发明还包括分别具有多个所描述的实施方式的特征的组合的实现,除非这些实施方式被描述为相互排斥的。 附图说明 [0036]下面描述本发明的实施例。为此: [0037]图1示出了根据本发明的实施例的具有多个电池模块的高压电池在第一时间点的示意图,多个电池模块中的一个处于临界状态中,并且通过耗电器放电; [0038]图2示出了根据本发明的另一实施例的图1的电池在更晚的时间点的示意图,其中,最接近临界的电池模块的电池模块通过耗电器放电; [0039]图3示出了根据本发明的一个实施例的图1图2的电池在更晚的时间点的示意图,其中,离临界的电池模块更远的电池模块此时被放电; [0040]图4示出了根据本发明的另一实施例的具有损坏的电池模块的电池的示意图; [0041]图5示出了根据本发明的另一实施例的图4的电池的示意图,其中,最接近临界的电池模块的电池模块通过将它们的电荷转移到更远的电池模块而被放电。 具体实施方式 [0042]下面阐述的实施例是本发明的优选的实施方式。在实施例中,实施方式的所描述的部件分别表示本发明的各个被视为彼此独立的特征,其分别也彼此独立地扩展本发明。因此,本公开还应该包括与实施方式的特征的所示的组合不同的组合。此外,所描述的实施方式还可以通过已经描述的发明特征的另外的特征来补充。 [0043]在附图中,相同的附图标记分别表示功能相同的元件。 [0044]图1示出了根据本发明的实施例的在第一时间点t1处的电池10的示意图,该电池在该示例中构造为高压电池。在该示例中,电池10具有多个电池模块12,这些电池模块中的每个电池模块又可以包括多个当前未明确示出的电池电芯。此外,为了清楚起见,电池模块12中的仅一些电池模块设有附图标记。电池模块12此外可以布置在共同的高压电池壳体14中。这种高压电池10例如可以布置在机动车的底部区域中。 [0045]来自这种高压电池10的火灾风险在此随其荷电状态而变化。换言之,充满电的电池10具有最大的能量含量,并且因此在事故情况下具有最大的火灾风险。相应地,充满电的电池会燃烧得很厉害,而充一半电的电池通常仅放气,而不会着火。电量明显不足的电池极有可能根本不会着火。本发明现在使用该知识来根据下文更详细描述的“星型方法”实现存储在这种电池10中的能量的有针对性的排空或消耗。原则上,这种电池10可以借助耗电器16放电,耗电器可以采取不同的形式。这样的耗电器16在图1图2图3中示例性示出。该耗电器16可以是车辆内部的耗电器以及车辆外部的耗电器。在此,分别又考虑不同的耗电器。原则上,具有电势以尤其通过无功功率在短时间内消耗大量电能的任何高压、中压或低压电气设备和/或电子设备可以被考虑为车辆内部的耗电器。除了这种总归存在于车辆中的、在正常状态下承担其他的任务和功能的耗电器之外,也可以可选地设置专门为此目的引入的构件作为这种耗电器16,所述构件然后构造用于为将电能转换为热和/或光和/或噪音和/或任意波长的电磁波和/或动能。为了通过车辆外部的耗电器从电池10提取能量,例如也可以使用双向充电装置。由此,车辆电池10可以通过在此未详细示出的充电电缆与其他的电存储介质、例如其他的车辆或消防队的其他的高压电池连接,或者可以使用可接地的插头,以便将从电池10提取的能量导出到地中。 [0046]为了在此时以尽可能有效的方式对电池10进行放电,再次存在多种可能方案,其将在下面更详细地被阐述。这些放电方法最初以检测到至少一个电池模块12a的特定的临界状态开始,这例如在图1中在第一时间点t1示出。如果例如在电芯模块12中、例如在该示例中在第一电芯模块12a中检测到例如80摄氏度至140摄氏度的异常的过高温度,那么可以存在这种临界状态。如果检测到更高的温度,那么也可以认为是检测到了临界状态的。在此首先有利的是,在至少两个不同的临界状态Z1、Z2之间进行区分。针对第一电池模块12a,例如在图1中示出了第一临界状态Z1,并且在图2中示出了第二临界状态Z2。如果相关的电芯12a的温度例如在第一温度范围内,例如在80摄氏度至140摄氏度之间,那么这可以与第一临界状态Z1相对应,而如果温度再高,那么这可以与第二临界状态Z2相对应。在其他方面,各个电池模块12的电芯的温度可以通过每个电芯模块12的一个或多个温度传感器检测,所述温度传感器尤其安装在每个电芯模块12内。为此,现有的温度传感器首先可以以有效的方式用于此目的。如果检测到相关的电池模块12a的临界状态Z1、Z2,那么可以启动选择性的放电,例如首先通过所提到的耗电器16启动对该相应的模块12a的选择性的放电。由此,可以实现相关的电芯模块12a的荷电状态的降低,从而可以提前防止可能发生的火灾,并且电芯或电芯模块12仅在没有火焰的情况下放气。在此优选的是,仅当电池模块处于定义的第一临界状态Z1中时,该电池模块12a的放电(这例如在图1中示出)优选才发生或启动。例如,如果电池模块12a内的热传播已经进行得太远,并且电池模块12a的温度已经升高太多,从而不再能够防止该模块12a的着火,这通过第二临界状态Z2表征,那么不考虑相关的模块12a的放电并且同时过渡到对相邻的电池模块12b的放电,这例如在图2中在更晚的第二时间点t2示出。 [0047]图2在此尤其示出了图1的在相对于第一时间点t1更晚的时间点t2的电池模块10。当前,最接近临界的电池模块12a的电池模块利用12b表示。这些电池模块此时被接下来放电,尤其是仍通过一个或多个上述的耗电器16被放电。根据该放电策略,电池模块12不必完全被放电。而优选的是,仅将电池模块放电直到达到或低于特定的荷电状态限值G,该限值G优选在30%到50%。如果这些最接近的电池模块12b中的一个或多个已经具有低于该限值G的荷电状态SOC,那么也可以省去对这些模块12b的有针对性的放电,并且同时过渡到接下来的模块。因此,电芯模块12a处在临界状态中、尤其是处在第一临界状态Z1中或者如当前那样处在第二临界状态Z2中会触发电芯模块12a的放电。当处于第一临界状态Z1的电池模块12a已经具有初始的、小于预定的荷电状态限值G的荷电状态SOC时,同样也可以省去对该电池模块12a的放电。因此,如果初始温度超过140摄氏度的初始电池模块12a或具有更高温度的初始电芯模块12a低于非临界荷电状态值G(例如30%至50%),那么可以不考虑该第一电池模块12a的初始放电,并且同时选择性地对最接近的电池模块12b进行放电。如果这些最接近的电池模块12b全部被放电到低于预定的临界荷电状态值G,那么接下来的相邻的电芯模块12c又可以被放电,这例如在图3中在更晚的第三时间点t3示出。因此可以连续进行,直到所有电池模块12被放电,或至少放电到低于预定的临界荷电状态限值G。在确定放电顺序时,也可以可选地考虑电池模块12之间的热阻。例如,如果最接近第一模块12a的模块12b中的一个与第一模块12a的热绝缘比更远的模块12c与第一模块12a的热绝缘更好,那么更远的模块12c也可以在最接近的模块12b之前首先被放电。然而,模块12通常具有相同构造并且以相同的方式彼此热绝缘,因而热阻随着与第一模块12a的空间距离的增大而增大,因此,与仅仅考虑空间距离相比,在考虑热阻的情况下得到的是相同的放电顺序。 [0048]根据该做法的放电却不仅可以通过使用所描述的耗电器16来实现,而且可以附加地或替代地通过荷电状态SOC在电池内的各高压电池模块12之间的重新分配来实现,这例如在图4图5中示出。图4图5分别示出了高压电池10的另外的示例,高压电池尤其可以如上所述的那样构造。在该示例中,第一电池模块12a又具有临界状态Z1、Z2。尤其地,图4已经示出了该电池模块12a的状态,在该状态中,其荷电状态SOC已经是非常低的,并且在该示例中仅为35%。这例如可以通过预先有针对性地对该电池模块12a的放电来实现,例如针对图1所描述的那样或者如在该示例中应该说明的那样,通过将电荷转移到更远的模块12c来实现。 [0049]在该示例中,剩余的电池模块12具有相应的非完全充电,即非100%的荷电状态SOC。在该示例中,距临界的电芯或临界的电池模块12a最远的或至少更远的电池模块12c在此被用于从临界的电池模块12a和更接近临界的电池模块的电池模块12b接收能量。换言之,最接近临界的电池模块12a的电池模块12b在此也又首先被放电,尤其是在更远的电池模块12c之前被放电,其方法是,在这些最接近的电池模块12b中所容纳的电荷的至少一部分被转移到更远的模块12c。如图5所示的那样,最接近的电池模块12b例如从如图4所示的90%的初始的荷电状态放电到如图5所示的45%,而更远的模块12c从初始的90%首先通过接收损坏的模块12a的电荷而被充电到93%(如图4在更早的时间点t4所示的那样),并且通过接收模块12b的电荷而被充电到100%(如图5在更晚的时间点t5所示的那样)。在该构思中实现电荷在电池10内的重新分配。优先将过热的模块12a放电至例如35%的对于燃烧特性而言非临界的荷电状态SOC。相应进一步被充电的其他的电芯模块12c接收电能。在此优选地,更远的电芯模块12c被充电,尤其又根据已经在之前描述的星形方法被充电。如果允许容量储备,那么相邻的电芯模块12b也可以以位于更远的电芯模块12c为代价进行放电。 [0050]特别有利地,该策略特别是与之前描述的经由耗电器16的放电相结合。通过在电池内部的转移,附加地可以获得时间上的优点,以便抑制热传播。外部的电芯或模块12c然后可以例如通过电池外部的耗电器16放电。 [0051]为了实现所描述的放电策略,各个电池模块12或其电芯可以以相应适当的方式相互连接。在此,适当的实现方式对于本领域技术人员来说以充分的方式是众所周知的,并且因此没有更详细地阐述。 [0052]总之,这些示例示出了,如何通过本发明使用能量消耗装置来在即将到来的事故的情况下降低高压电池的容量。通过所描述的星形方法,可以有针对性地降低过热的电芯模块的荷电状态。过热的电池的较低的荷电状态可以防止相应的电芯着火,并且因此防止火灾蔓延。具有低的荷电状态的电芯模块可以最大地放气,并且与火灾相比危害要小得多。如果过热的模块不再能被拯救,即那里发生火灾,那么相应可以将相邻的电芯模块的荷电状态降低到非临界的荷电状态,从而火灾不能够蔓延。
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