[发明专利]用于检测蓄能器的温度的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测电化学蓄能器的温度的包括温度传感器单元的装置。

背景技术

电化学蓄能器的功率与其运行温度有关。这尤其、但不仅适用于使用锂离子电池的蓄能器。在机动车环境中使用的蓄能器通常包括许多电池，其彼此串联和/或并联地电连接，以便能够提供规定的输出电压和规定的输出电流。在目前开发的储存模块中电池基于开头所提的锂离子技术。理想的是使这种电池在＋5°和40°C之间的温度范围内运行。当电池的运行温度超过温度上限，则老化加速，以致往往不能维持所要求的寿命。相反，当电池的运行温度低于温度下限，则电池的功率显著降低。另外，在此温度范围中电池只能低效率地运行。因此当蓄能器用于机动车环境中时蓄能器将被调温。

为了尽可能精确和有效地对电池调温，需要尽可能精确地检测电池的实际温度。基于检测到的电池的实际温度来调温，以便冷却或加热电池。调节借助两点调节器来进行。在冷却电池时，通过两点调节器在所测得的温度超过规定的上限时接入冷却装置并在低于下限重又关闭。在加热时，即在低于另一规定的下限时接入加热装置并在超过该极限值时关断加热装置。

所测得的电池的实际温度越精确地相应于电池内部的实际温度，就可更精确地确定调节的极限值。因此调节也可优化地进行。相反，电池内部的实际温度与所测得的实际温度偏差越大，则必须考虑更大的用于调节的故障时间。由此调节精度降低并且还可导致冷却装置或加热装置经常的接入和关断。因此，一方面使电池内部温度剧烈波动，这可对其寿命起限制作用。另一方面，为冷却和加热需要附加能量，调节越不精确，附加能量就越多。

US4,572,878提出将温度传感器设置在用于接触蓄能器的电线的连接元件的下侧上。当电线电气和机械地固定到蓄能器的相配的连接端子上时，该温度传感器检测蓄能器壳体外侧上的温度。该措施的缺点在于不能精确检测蓄能器内部的温度。

另外，US2010/0073005A1提出将温度传感器设置在印刷电路板上。该印刷电路板在此与蓄能器的电池的连接端子相邻设置。印刷电路板除了包括温度传感器之外还包括其它用于监测和控制蓄能器的电子元件。虽然温度传感器通过导热材料与电池之一的壳体热耦合，但由于热阻无法真正通过连接装置的小的横截面检测到电池的内部温度。

发明内容

因此，本发明的任务在于提出一种装置，借助该装置可精确检测尤其是用于机动车中的电化学蓄能器的温度。

该任务通过根据权利要求1的特征的装置得以解决。有利的方案由从属权利要求给出。

本发明提供一种用于检测尤其是用在机动车中的电化学的蓄能器的温度的装置，包括温度传感器单元。所述蓄能器包括一个或多个电池，所述电池分别具有两个用于其电接触导通的连接端子，所述连接端子通过连接元件被电接触导通。为了检测相应于电池内部温度的温度，温度传感器单元设置在蓄能器的至少一个电池的连接端子上。

本发明从下述认识出发：连接端子构成电池的这样的区域，该区域基于其与设置在电池内部的电极和电解质的电连接也与这些温度敏感的元件在热技术上最佳地连接。由此可确保通过温度传感器单元可以检测到相应于电池内部温度的温度。因此与现有技术相比，分析温度传感器单元的温度信号的调节电路可以以更高精度工作，其原因在于，由温度传感器单元检测到的温度信号更好地再现电池内部的温度曲线的动态。

优选温度传感器单元的温度传感器设置在电池的、与相关电池的壳体具有电连接的连接端子上。连接端子与相关电池的壳体的电的及因此的热连接削弱了端子温度，该端子温度在不连接到壳体（相对置的端子）上时因高的电流脉冲与电池内部温度相比显示出增大的温度跳跃。根据测试结果正是这种削弱特性确保为调节提供这样的温度值，其呈现模拟电池内部的温度曲线动态。

应指出，也可在不与壳体电连接的连接端子上测得代表电池内部的温度。虽然借此较差地检测系统的动态，但这可简单借助相应的分析软件来被顾及到。

在第一种方案中，温度传感器单元的温度传感器直接设置在所述至少一个电池的其中一个连接端子上。由此可通过温度传感器以尽可能小的误差检测存在于电池内部的温度。在该方案的一种构型中，温度传感器在连接元件的盲孔中直接设置在该连接端子上。

在第二种方案中，温度传感器单元的温度传感器设置在与连接端子其中之一导电且导热连接的连接元件上。该方案允许简化地制造蓄能器，因为连接端子和连接元件之间可形成全表面的电连接。